任务ti执行的周期需求，fti表示任务ti执行的截止时 间需求，单周期时间利用率Ui=exti/piv
[0030] 任务包括周期性任务和非周期性任务，对于非周期性任务，pr,和fti均为0。
[0031] 所述执行序列生成器接收模型解析器发送的任务信息，并根据任务信息对周期性 任务和非周期性任务进行调度；
[0032] 对于非周期性任务，调度系统直接调度；
[0033] 对于周期性任务，先将周期性任务按对虚拟机类型需求的不同分成不同的组，同 一组的周期性任务在同一类虚拟机上执行，选择最少虚拟机执行周期性任务并生成周期性 任务的执行序列，同时执行序列生成器将生成的执行序列发送给信息收集器。
[0034] 生成执行序列的具体过程如下：
[0035] 1)将任务集合r中的任务按单周期时间利用率Ui降序排列；
[0036] 2)对每个虚拟机r创建链表Ir;
[0037] 3)将任务集合r中的第一个任务分配至虚拟机1执行，在分配后续任务时，先判 断该任务单周期时间利用率
是否成立，若成立，则新增虚拟机执行 该任务；否则将任务ti分配至虚拟机r执行，并将链表1j.加入任务编号；其中U1表示分配 给虚拟机r的第1个任务的单周期利用率，1 = 1，2,…，kf，kf表示已分配的任务总数；
[0038]4)循环执行3)，直至任务分配完毕，各虚拟机的链表中任务序号即为执行序列。
[0039] 所述信息收集器采用推或拉的模式收集各个虚拟机的状态信息W及虚拟机上应 执行的任务序列；
[0040] 所述虚拟机状态信息包括CPU使用率、内存使用率、已执行的任务集合和正在执 行的任务集合。
[0041] 所述代理模块部署在每个虚拟机上，用于采集CPU使用率和内存使用率，代理模 块同时将采集的CPU使用率和内存使用率上报给信息收集器，同时监督虚拟虚拟机上的任 务是否按照执行序列生成器生成的执行序列执行。
[0042] 本发明提供的面向混合任务的调度系统，任务调度时考虑了任务执行的周期性时 序特征，即对于需要长时间不间断运行的任务可实现"一次调度、多次运行"，避免了对一类 任务的频繁调度、下发，降低了任务调度带来的额外计算成本，极大降低了任务的频繁下发 给网络通信带来的压力；并将如何为同一组周期性任务分配最少的资源来执行看作一个背 包问题，提出了相应的算法，W求得最小的虚拟资源集合来完成任务的执行。
[0043] 最后应当说明的是；W上实施例仅用m兑明本发明的技术方案而非对其限制，所 属领域的普通技术人员参照上述实施例依然可W对本发明的【具体实施方式】进行修改或者 等同替换，该些未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，均在申请待批的本发 明的权利要求保护范围之内。
【主权项】
1. 一种面向混合任务的调度系统，其特征在于：所述调度系统包括模型解析器、执行 序列生成器、信息收集器和代理模块；所述模型解析器与执行序列生成器单向连接，所述执 行序列生成器与信息收集器和代理模块之间均双向连接。2. 根据权利要求1所述的面向混合任务的调度系统，其特征在于：所述模型解析器用 于解析由任务描述模型描述的各个任务，并将解析得到的任务信息发送给执行序列生成 器。3. 根据权利要求1所述的面向混合任务的调度系统，其特征在于：所述任务描述模 型用于描述任务集合中的各个任务，所述任务集合用r=Itpt2. ..，tn}表示，任务h= Udi,Pli,rq"Sti,ext"Pri,ftj，i= 1，2,…，n，n表示任务集合中任务个数，土屯表示任务 &的ID，pii表示任务ti执行时对物理位置的需求，rq1表示任务t^丸行时对CPU、内存、网 络资源的需求，81^表示任务t^丸行的时间点，exti表示任务ti执行单次所需要的时间，pri 表示任务h执行的周期需求，fti表示任务ti执行的截止时间需求，单周期时间利用率ui -?xt^/pr^ 〇4. 根据权利要求3所述的面向混合任务的调度系统，其特征在于：任务包括周期性任 务和非周期性任务，对于非周期性任务，prJPft,均为0。5. 根据权利要求4所述的面向混合任务的调度系统，其特征在于：所述执行序列生成 器接收模型解析器发送的任务信息，并根据任务信息对周期性任务和非周期性任务进行调 度； 对于非周期性任务，调度系统直接调度； 对于周期性任务，先将周期性任务按对虚拟机类型需求的不同分成不同的组，同一组 的周期性任务在同一类虚拟机上执行，选择最少虚拟机执行周期性任务并生成周期性任务 的执行序列，同时执行序列生成器将生成的执行序列发送给信息收集器。6. 根据权利要求5所述的面向混合任务的调度系统，其特征在于：生成执行序列的具 体过程如下： 1) 将任务集合r中的任务按单周期时间利用率Ui降序排列； 2) 对每个虚拟机r创建链表仁； 3) 将任务集合r中的第一个任务分配至虚拟机1执行，在分配后续任务时，先判断该 任务单周期时间利用率％+if1-1是否成立，若成立，则新增虚拟机执行该任 务；否则将任务ti分配至虚拟机r执行，并将链表L加入任务编号；其中UU表示分配给虚 拟机r的第1个任务的单周期利用率，1 = 1，2,…，匕，b表示已分配的任务总数； 4) 循环执行3)，直至任务分配完毕，各虚拟机的链表中任务序号即为执行序列。7. 根据权利要求1或5所述的面向混合任务的调度系统，其特征在于：所述信息收集 器采用推或拉的模式收集各个虚拟机的状态信息以及虚拟机上应执行的任务序列； 所述虚拟机状态信息包括CPU使用率、内存使用率、已执行的任务集合和正在执行的 任务集合。8. 根据权利要求7所述的面向混合任务的调度系统，其特征在于：所述代理模块部署 在每个虚拟机上，用于采集CPU使用率和内存使用率，代理模块同时将采集的CPU使用率和 内存使用率上报给信息收集器，同时监督虚拟虚拟机上的任务是否按照执行序列生成器生 成的执行序列执行。
【专利摘要】本发明提供一种面向混合任务的调度系统，包括模型解析器、执行序列生成器、信息收集器和代理模块；模型解析器与执行序列生成器单向连接，执行序列生成器与信息收集器和代理模块之间均双向连接。本发明提供的面向混合任务的调度系统，任务调度时考虑了任务执行的周期性时序特征，即对于需要长时间不间断运行的任务可实现“一次调度、多次运行”，避免了对一类任务的频繁调度、下发，降低了任务调度带来的额外计算成本，极大降低了任务的频繁下发给网络通信带来的压力；并将如何为同一组周期性任务分配最少的资源来执行看作一个背包问题，提出了相应的算法，以求得最小的虚拟资源集合来完成任务的执行。
【IPC分类】G06F9/50, G06F9/48
【公开号】CN104965762
【申请号】CN201510432283
【发明人】李焱, 王勇, 刘欣然, 张鸿, 朱春鸽, 周润林, 黄道超, 李正民, 沈时军
【申请人】国家计算机网络与信息安全管理中心
【公开日】2015年10月7日
【申请日】2015年7月21日