基于分支限界法的多核系統(tǒng)實(shí)時(shí)多任務(wù)映射方法研究的開(kāi)題報(bào)告

基于分支限界法的多核系統(tǒng)實(shí)時(shí)多任務(wù)映射方法研究的開(kāi)題報(bào)告開(kāi)題報(bào)告：基于分支限界法的多核系統(tǒng)實(shí)時(shí)多任務(wù)映射方法研究一、研究背景隨著多核處理器技術(shù)的持續(xù)進(jìn)步，多核系統(tǒng)逐漸成為了當(dāng)前計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的主流。與此同時(shí)，實(shí)時(shí)多任務(wù)（Real-timeMulti-Tasking）技術(shù)也因?yàn)槠涓咝?、方便、可靠等?yōu)點(diǎn)被廣泛應(yīng)用于各種計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中。多核系統(tǒng)實(shí)時(shí)多任務(wù)映射方法是多核系統(tǒng)中實(shí)時(shí)多任務(wù)技術(shù)的重要組成部分，通過(guò)合理、高效地映射實(shí)時(shí)多任務(wù)，能夠充分利用多核系統(tǒng)的處理能力，并保證任務(wù)的實(shí)時(shí)性能。目前，常用的多核系統(tǒng)實(shí)時(shí)多任務(wù)映射方法存在以下問(wèn)題：1、效率低下?，F(xiàn)有的多核系統(tǒng)實(shí)時(shí)多任務(wù)映射方法主要是基于遺傳算法、貪心算法等傳統(tǒng)算法。但是，這些算法的復(fù)雜度較高，比較耗時(shí)，不利于實(shí)時(shí)和高效的實(shí)時(shí)多任務(wù)映射。2、映射的可靠性有待提高。在實(shí)時(shí)多任務(wù)映射過(guò)程中，有些任務(wù)的執(zhí)行條件十分苛刻，映射的可靠性對(duì)任務(wù)的正常運(yùn)行至關(guān)重要。在現(xiàn)有算法中，可靠性的考慮比較少，難以保證映射結(jié)果的可靠性?；谝陨蠁?wèn)題，為了提高多核系統(tǒng)實(shí)時(shí)多任務(wù)映射的效率和可靠性，本文將嘗試采用分支限界法來(lái)解決多核系統(tǒng)實(shí)時(shí)多任務(wù)映射問(wèn)題。二、研究思路1、實(shí)時(shí)多任務(wù)映射問(wèn)題的建模多核系統(tǒng)中，實(shí)時(shí)多任務(wù)映射問(wèn)題可以看作是一個(gè)NP問(wèn)題。對(duì)于給定的多核處理器系統(tǒng)和多個(gè)實(shí)時(shí)任務(wù)，需要找到一種方案，將這些任務(wù)映射到多核處理器系統(tǒng)中，以保證它們?cè)谌蝿?wù)周期內(nèi)完成。同時(shí)，還需要保證任務(wù)間的資源競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系不會(huì)導(dǎo)致任務(wù)的執(zhí)行出現(xiàn)故障。為了解決多核系統(tǒng)實(shí)時(shí)多任務(wù)映射問(wèn)題，本文將采用圖論理論來(lái)對(duì)任務(wù)進(jìn)行建模。以多核處理器系統(tǒng)為節(jié)點(diǎn)，以任務(wù)之間的資源競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系為邊構(gòu)建一個(gè)圖，通過(guò)這個(gè)圖來(lái)求解多核系統(tǒng)實(shí)時(shí)多任務(wù)的映射問(wèn)題。2、分支限界法分支限界法是一種求解組合優(yōu)化問(wèn)題的算法。在分支限界法中，通過(guò)對(duì)搜索空間進(jìn)行剪枝和約束，來(lái)縮小求解空間的范圍，從而達(dá)到提高求解效率的目的。特別的，在本文中，分支限界法將會(huì)運(yùn)用到對(duì)多核系統(tǒng)中各個(gè)任務(wù)的映射過(guò)程中，來(lái)提高映射的效率和可靠性。三、研究計(jì)劃時(shí)間安排：第一階段（1-2周）：深入研究多核系統(tǒng)實(shí)時(shí)多任務(wù)映射方法，分析其優(yōu)缺點(diǎn)，對(duì)分支限界法進(jìn)行深入研究和學(xué)習(xí)；第二階段（2-4周）：基于圖論理論對(duì)多核處理器系統(tǒng)和多個(gè)實(shí)時(shí)任務(wù)進(jìn)行建模；第三階段（4-6周）：設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)基于分支限界法的多核系統(tǒng)實(shí)時(shí)多任務(wù)映射算法；第四階段（6-8周）：進(jìn)行算法實(shí)驗(yàn)測(cè)試并分析結(jié)果，并與已有算法進(jìn)行比較。計(jì)劃內(nèi)容：1、多核系統(tǒng)實(shí)時(shí)多任務(wù)建模及分支限界法的研究：分析多核系統(tǒng)實(shí)時(shí)多任務(wù)的運(yùn)行機(jī)制，并對(duì)多核系統(tǒng)實(shí)時(shí)多任務(wù)進(jìn)行建模，并深入研究分支限界法思想；2、設(shè)計(jì)基于分支限界法的多核系統(tǒng)實(shí)時(shí)多任務(wù)映射算法：利用所學(xué)內(nèi)容實(shí)現(xiàn)基于分支限界法的多核系統(tǒng)實(shí)時(shí)多任務(wù)映射算法，并進(jìn)行優(yōu)化和實(shí)現(xiàn)；3、進(jìn)行算法實(shí)驗(yàn)測(cè)試并分析結(jié)果：對(duì)實(shí)現(xiàn)的基于分支限界法的多核系統(tǒng)實(shí)時(shí)多任務(wù)映射算法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)測(cè)試，并分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果的實(shí)時(shí)性能、可靠性等性能指標(biāo)。四、論文預(yù)期貢獻(xiàn)本文主要貢獻(xiàn)在于提出了一種基于分支限界法的多核系統(tǒng)實(shí)時(shí)多任務(wù)映射方法，并且在實(shí)驗(yàn)中取得了可觀的性能指標(biāo)和提高?，F(xiàn)有的多核系統(tǒng)實(shí)時(shí)多任務(wù)映射方法相比，可