基于圖相似性分析的異構(gòu)可重構(gòu)任務(wù)劃分信息處理方法技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)涉及一種基于圖相似性分析的異構(gòu)可重構(gòu)任務(wù)劃分信息處理方法，包括以下步驟：1)給定計算任務(wù)TG＝(V，E，H，W，C)，異構(gòu)可重構(gòu)體系結(jié)構(gòu)圖AG＝(P*，E*，H*，W*，C*)；2)在TG利用貪心算法找到與AG共同的最大子圖CurG；3)將這個子圖作為G1加入TG劃分集P，并將此子圖從TG中刪除；4)在剩余的TG中，找一個起始點(diǎn)V2，并依次加入其相鄰的變和頂點(diǎn)，最終形成G2，將G2加入TG劃分集P，并將此子圖從TG中刪除，依次類推，劃分完整個TG，直至最后的Gk+1與AG的相似度小于設(shè)定的閾值；3)最終形成AG的劃分集P＝{G1，G2，…，Gk}。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明專利技術(shù)具有實現(xiàn)了計算任務(wù)和體系結(jié)構(gòu)相匹配的任務(wù)劃分方法，最大限度的發(fā)揮了異構(gòu)可重構(gòu)系統(tǒng)的性能等優(yōu)點(diǎn)。

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及一種計算機(jī)任務(wù)的劃分信息處理方法，尤其是涉及一種基于圖相似性分析的異構(gòu)可重構(gòu)任務(wù)劃分信息處理方法。
技術(shù)介紹
異構(gòu)可重構(gòu)計算是目前高性能計算中一種新的體系結(jié)構(gòu)，是一種基于同構(gòu)體系結(jié)構(gòu)新的發(fā)展。異構(gòu)可重構(gòu)計算是基于異構(gòu)可重構(gòu)計算是目前高效能并行計算的最典型的模 式。要實現(xiàn)計算任務(wù)在體系結(jié)構(gòu)高效能的運(yùn)行，關(guān)鍵是要將計算任務(wù)合理的分配到相應(yīng)的異構(gòu)可重構(gòu)計算系統(tǒng)上，充分利用異構(gòu)部件特性。如何實現(xiàn)計算任務(wù)有效的分配及運(yùn)行，首先需要將計算任務(wù)實現(xiàn)合理劃分。目前還沒有直接顯示劃分的有效辦法，但任務(wù)劃分是并行計算的首要步驟，也是高效能計算設(shè)計的關(guān)鍵步驟，任務(wù)劃分策略的好壞直接影響到負(fù)載平衡性、通信復(fù)雜度、任務(wù)間的依賴性以及任務(wù)間的同步方式和同步頻繁程度等。通常任務(wù)劃分的方法有遞歸劃分、功能劃分、數(shù)據(jù)劃分、探測性劃分等等，這些方法在宏觀上解決了計算任務(wù)的顯示劃分。在微觀上，常用的技術(shù)方法有圖劃分，超圖劃分技術(shù)等。其中利用DAG圖進(jìn)行任務(wù)劃分是最典型的方法。DAG的劃分方法目前已經(jīng)有很多，例如圖的等分劃分技術(shù)，各種啟發(fā)式的任務(wù)劃分方法。這些方法在一定程度上解決了同構(gòu)系統(tǒng)的任務(wù)劃分。但是異構(gòu)可重構(gòu)計算和傳統(tǒng)的并行計算的最大區(qū)別在于處理器異構(gòu)，系統(tǒng)可重構(gòu)，僅從計算任務(wù)來進(jìn)行任務(wù)劃分而不考慮實際的并行系統(tǒng)的異構(gòu)及重構(gòu)情況，就會造成資源浪費(fèi)，系統(tǒng)利用率降低，不能充分發(fā)揮系統(tǒng)的性能。
技術(shù)實現(xiàn)思路
本專利技術(shù)的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種基于圖相似性分析的異構(gòu)可重構(gòu)任務(wù)劃分信息處理方法。本專利技術(shù)的目的可以通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)一種基于圖相似性分析的異構(gòu)可重構(gòu)任務(wù)劃分信息處理方法，其特征在于，包括以下步驟I)給定計算任務(wù)TG = (V，E，H，W，C)，異構(gòu)可重構(gòu)體系結(jié)構(gòu)圖AG = (P*, E*, H*, W*,C*) V表示任務(wù)節(jié)點(diǎn)，E表示任務(wù)間通信關(guān)系，H表示異構(gòu)特征，W表示任務(wù)計算量，C表示通信量表示處理器節(jié)點(diǎn)，E*表示處理器之間的通信關(guān)系，H*表示處理器的異構(gòu)特征，W*表示處理器的計算能力，Cf表示處理器之間的通信能力；2)在TG利用貪心算法找到與AG共同的最大子圖CurG ；3)將這個子圖作為G1加入TG劃分集P，并將此子圖從TG中刪除；4)在剩余的TG中，找一個起始點(diǎn)V2,并依次加入其相鄰的變和頂點(diǎn)，最終形成G2,將G2加入TG劃分集P，并將此子圖從TG中刪除，依次類推，劃分完整個TG，直至最后的Gk+1與AG的相似度小于設(shè)定的閾值；3)最終形成AG的劃分集P = {G1； G2,…，Gj。所述的TG利用貪心算法找到與AG共同的最大子圖CurG具體步驟為首先對AG和TG分別進(jìn)行寬度優(yōu)先遍歷得到A，B子序列，然后確定A在B中的位置，此位置在TG的點(diǎn)即SV1 ;若記CurG= {VJ，逐步將B的子串加入CurG，若和V1關(guān)聯(lián)，直接將其加入CurG中，否則找下一個字母，直至遍歷完B的子串。 輸入TG、AG、最小相似度α ; 輸出劃分CurG; Begin A=BFS (AG) ; /*給出圖AG按寬度優(yōu)先遍歷序列A*/ B=BFS (TG) ; /*給出圖TG按寬度優(yōu)先遍歷序列B*/ Do {Index-KMP(B, A, i) ； /*給出A在B序列中的位置*/ 定位在i位置開始TG的子圖CurG; If sira(curG, AG) < α Α<-Α的長度為|Α|-1子串； Endif } Until ( sim(curG, AG) >= α )End o所述的找一個起始點(diǎn)V2，并依次加入其相鄰的邊和頂點(diǎn)，最終形成G2具體為首先對AG和TG-CurG分別進(jìn)行寬度優(yōu)先遍歷得到A，B子序列，然后確定A在B中的位置，此位置在TG-CurG的點(diǎn)即為V2 ;并記G2 = {V2}，逐步將B的子串加入G2,若和V2關(guān)聯(lián)，直接將其加AG2中，否則找下一個字母，直至遍歷完B的子串。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本專利技術(shù)具有以下優(yōu)點(diǎn)I、借鑒傳統(tǒng)圖相似理論，提出通過圖相似分析計算任務(wù)和體系結(jié)構(gòu)內(nèi)在的聯(lián)系，用兩者之間的存在部分相似關(guān)系來彌補(bǔ)計算任務(wù)和體系結(jié)構(gòu)不匹配的情況。2、給出了計算任務(wù)和體系結(jié)構(gòu)的抽象圖，并進(jìn)一步定義了二者相似的概念，給出了計算相似度的方法，，也為任務(wù)劃分的下一步任務(wù)調(diào)度奠定了好的基礎(chǔ)。3、可以應(yīng)用在異構(gòu)計算中并行任務(wù)調(diào)度的負(fù)載平衡以及相應(yīng)的應(yīng)用問題中，為異構(gòu)環(huán)境中的并行任務(wù)劃分提供了一定支持，對于類似問題的其它領(lǐng)域應(yīng)用也具有一定的參考價值。具體實施例方式下面結(jié)合具體實施例對本專利技術(shù)進(jìn)行詳細(xì)說明。實施例一種基于圖相似性分析的異構(gòu)可重構(gòu)任務(wù)劃分信息處理方法，包括以下步驟I)給定計算任務(wù)TG = (V，E，H，W，C)，異構(gòu)可重構(gòu)體系結(jié)構(gòu)圖AG = (P*, E*, H*, W*,C*) V表示任務(wù)節(jié)點(diǎn)，E表示任務(wù)間通信關(guān)系，H表示異構(gòu)特征，W表示任務(wù)計算量，C表示通信量表示處理器節(jié)點(diǎn)，E*表示處理器之間的通信關(guān)系，H*表示處理器的異構(gòu)特征，W*表示處理器的計算能力，Cf表示處理器之間的通信能力；2)在TG利用貪心算法找到與AG共同的最大子圖CurG ；3)將這個子圖作為G1加入TG劃分集P，并將此子圖從TG中刪除；4)在剩余的TG中，找一個起始點(diǎn)V2,并依次加入其相鄰的變和頂點(diǎn)，最終形成G2,將G2加入TG劃分集P，并將此子圖從TG中刪除，依次類推，劃分完整個TG，直至最后的Gk+1與AG的相似度小于設(shè)定的閾值；3)最終形成AG的劃分集P = {G1; G2,…，Gj。 所述的TG利用貪心算法找到與AG共同的最大子圖CurG具體步驟為首先對AG和TG分別進(jìn)行寬度優(yōu)先遍歷得到A，B子序列，然后確定A在B中的位置，此位置在TG的點(diǎn)即SV1 ;若記CurG= {VJ，逐步將B的子串加入CurG，若和V1關(guān)聯(lián)，直接將其加入CurG中，否則找下一個字母，直至遍歷完B的子串。本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種基于圖相似性分析的異構(gòu)可重構(gòu)任務(wù)劃分信息處理方法，其特征在于，包括以下步驟：1)給定計算任務(wù)TG＝(V，E，H，W，C)，異構(gòu)可重構(gòu)體系結(jié)構(gòu)圖AG＝(P*，E*，H*，W*，C*)，其中V表示任務(wù)節(jié)點(diǎn)，E表示任務(wù)間通信關(guān)系，H表示異構(gòu)特征，W表示任務(wù)計算量，C表示通信量；P*表示處理器節(jié)點(diǎn)，E*表示處理器之間的通信關(guān)系，H*表示處理器的異構(gòu)特征，W*表示處理器的計算能力，C*表示處理器之間的通信能力；2)在TG利用貪心算法找到與AG共同的最大子圖CurG；3)將這個子圖作為G1加入TG劃分集P，并將此子圖從TG中刪除；4)在剩余的TG中，找一個起始點(diǎn)V2，并依次加入其相鄰的變和頂點(diǎn)，最終形成G2，將G2加入TG劃分集P，并將此子圖從TG中刪除，依次類推，劃分完整個TG，直至最后的Gk+1與AG的相似度小于設(shè)定的閾值；3)最終形成AG的劃分集P＝{G1，G2，…，Gk}。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種基于圖相似性分析的異構(gòu)可重構(gòu)任務(wù)劃分信息處理方法，其特征在于，包括以下步驟 1)給定計算任務(wù)TG=(V，E，H，W，C)，異構(gòu)可重構(gòu)體系結(jié)構(gòu)圖AG = (P*, E*, H*, W*, C*),其中V表示任務(wù)節(jié)點(diǎn)，E表示任務(wù)間通信關(guān)系，H表示異構(gòu)特征，W表示任務(wù)計算量，C表示通信量；P*表示處理器節(jié)點(diǎn)，E*表示處理器之間的通信關(guān)系，H*表示處理器的異構(gòu)特征，W*表示處理器的計算能力，Cf表示處理器之間的通信能力； 2)在TG利用貪心算法找到與AG共同的最大子圖CurG； 3)將這個子圖作為G1加入TG劃分集P，并將此子圖從TG中刪除； 4)在剩余的TG中，找一個起始點(diǎn)V2,并依次加入其相鄰的變和頂點(diǎn)，最終形成G2，將G2加入TG劃分集P，并將此子圖從TG中刪除，依次類推，劃分完整個TG，直至最后的Gk+1與AG的相似度小于設(shè)定的閾值； 3)最終形成AG的劃分集P = {G1； G2...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：曾國蓀，王偉，郝水霞，
申請(專利權(quán))人：同濟(jì)大學(xué)，上海紅神信息技術(shù)有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：