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基于遗传算法的异构系统多副本容错调度算法

通信学报 2015年第7期36卷 153-165页

作者：何忠政门朝光陈拥军李香哈尔滨工程大学计算机科学与技术学院黑龙江哈尔滨150001 中国新兴建设开发总公司北京100143

针对异构系统中基于多副本机制的容错调度方法忽略调度makespan、任务间依赖与系统链路失效及严格调度方式调度makespan较长问题,首先提出通用调度方式下同时考虑节点和链路失效的可靠性计算方法;然后给出该通用调度问题的0-1整数规划模... 详细信息

针对异构系统中基于多副本机制的容错调度方法忽略调度makespan、任务间依赖与系统链路失效及严格调度方式调度makespan较长问题,首先提出通用调度方式下同时考虑节点和链路失效的可靠性计算方法;然后给出该通用调度问题的0-1整数规划模型;接着提出可靠性意识多副本任务通用调度(RAMD_TGS,reliability-aware multi-duplication task general scheduling)算法,通过遗传算法种群进化来搜索副本映射节点和开始执行时间。实验表明该算法不仅满足可靠性要求,而且与严格调度方式相比能进一步减小调度makespan,该算法资源占用开销也是可接受的。

关键词：容错调度异构分布式系统任务副本遗传算法

硬实时系统中基于软件容错模型的容错调度算法

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计算机研究与发展 2011年第4期48卷 691-698页

作者：丁万夫郭锐锋秦承刚郭凤钊中国科学院研究生院北京100049 中国科学院沈阳计算技术研究所沈阳110171

在硬实时系统中,由于任务超时完成将会导致灾难性后果,因此硬实时系统必须具有实时性和可靠性保障.软件容错模型是提高硬实时系统容错能力的一种有效方法.针对硬实时系统中容错优先级两种分配策略存在的不足,基于软件容错模型提出了一... 详细信息

在硬实时系统中,由于任务超时完成将会导致灾难性后果,因此硬实时系统必须具有实时性和可靠性保障.软件容错模型是提高硬实时系统容错能力的一种有效方法.针对硬实时系统中容错优先级两种分配策略存在的不足,基于软件容错模型提出了一种容错优先级可提升的双重优先级分配策略.该方法通过为替代版本分配双重优先级,不仅能够提高硬实时系统的容错能力,同时还能够显著减少任务间的抢占次数.为了获得双重优先级分配的最佳策略,基于任务最坏响应时间的可调度性分析,首先提出了一种最大的双重优先级配置搜索算法(MDPCSA).然后结合MDPCSA算法,提出了一种最优的双重优先级配置搜索算法(ODPCSA).仿真实验表明,与两种分配策略相比,在提高系统容错能力和降低抢占开销方面更为有效.

关键词：硬实时系统软件容错模型容错调度可调度性分析最坏响应时间

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副版本优先级可提升的全局容错调度算法

计算机研究与发展 2016年第2期53卷 354-361页

作者：彭浩韩江洪魏振春卫星合肥工业大学计算机与信息学院合肥230009

在主副版本机制的全局容错调度中,副版本运行窗口短,采用优先级继承策略的副版本响应时间长,容易错失截止期.针对副版本实时性差的问题,提出基于优先级提升策略的全局容错调度算法(fault tolerant global scheduling with backup priori... 详细信息

在主副版本机制的全局容错调度中,副版本运行窗口短,采用优先级继承策略的副版本响应时间长,容易错失截止期.针对副版本实时性差的问题,提出基于优先级提升策略的全局容错调度算法(fault tolerant global scheduling with backup priority promotion,FTGS-BPP),通过赋予副版本比主版本高的优先级,减少副版本在运行过程中受到的干扰,缩短了副版本的响应时间,改善了副版本的实时性,从而减少了实现容错所需的额外处理器资源.仿真结果表明,和采用优先级继承策略的全局容错调度算法相比,FTGS-BPP在调度相同的任务集时明显降低了处理器资源需求.

关键词：多处理器容错调度全局调度硬实时系统优先级提升

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容错优先级可提升的抢占阈值容错调度算法

软件学报 2011年第12期22卷 2894-2904页

作者：丁万夫郭锐锋秦承刚刘娴郭凤钊中国科学院研究生院北京100049 中国科学院沈阳计算技术研究所辽宁沈阳110004

基于软件容错模型,提出了允许容错优先级提升的抢占阈值容错调度算法(extended fault-tolerantfixed-priority with preemption threshold,简称FT-FPPT*).该算法能够在抢占式容错调度算法(fault-tolerantfixed-priority preemptive,简称FT-FPP)和抢占阈值容错调度算法(fault-tolerant fixed-priority with preemptionthreshold,简称FT-FPPT)无法提高系统容错能力的情况下,进一步提高系统的容错能力.为了获得系统中任务优先级分配的最佳策略,基于任务最坏响应时间的可调度性分析,提出了一种最优的优先级配置搜索算法(priorityassignment search algorithm,简称PASA).经过深入分析和实验证明,与FT-FPPT算法相比,FT-FPPT*算法能够有效地提高硬实时系统的容错能力.

关键词：实时系统容错调度抢占阈值调度可调度性分析

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星载计算机系统高优先级恢复容错调度算法

西安交通大学学报 2006年第8期40卷 915-918页

作者：王培东魏振华哈尔滨理工大学计算机科学与技术学院哈尔滨150080 哈尔滨工业大学计算机科学与技术学院哈尔滨150001

为了在星载异构容错计算机上调度星载任务，在给出了星载计算机系统的容错调度模型的基础上，提出了一种星载计算机系统高优先级恢复容错调度算法（OHFSA），该算法通过引进可靠性代价量化了容错系统在维护容错调度时所需要的开销，并... 详细信息

为了在星载异构容错计算机上调度星载任务，在给出了星载计算机系统的容错调度模型的基础上，提出了一种星载计算机系统高优先级恢复容错调度算法（OHFSA），该算法通过引进可靠性代价量化了容错系统在维护容错调度时所需要的开销，并在调度过程中充分考虑了容错调度的实时性和低可靠性代价．同时，采用高优先级恢复机制可及时响应紧急时限下的恢复任务，从而提高了星载任务的整体实时性能．实验验证表明，OHFSA随着计算时间的增加，其所需的可靠性代价也相应增大．仿真结果表明，在任务负载不断增加的情况下，OHFSA的执行时间比目前算法减少20%～30%，特别是在恢复任务优先级比其主任务提高1个级别时，响应时间可减少近8．7%．

关键词：星载计算机系统容错调度可靠性代价优先级

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基于EDF的分布式系统实时容错调度算法

计算机工程 2006年第4期32卷 76-78页

作者：叶国骏李莉丽雷航电子科技大学计算机科学与工程学院成都610054

将分布式系统的任务分配算法与处理器局部调度算法相结合,提出一种主动备份的、基于EDF的分布式系统实时容错调度算法,其特点是主/副版本执行时间可以重叠。给出了该调度算法的任务集可调度的充分条件、任务集可调度所需最小处理器个数... 详细信息

将分布式系统的任务分配算法与处理器局部调度算法相结合,提出一种主动备份的、基于EDF的分布式系统实时容错调度算法,其特点是主/副版本执行时间可以重叠。给出了该调度算法的任务集可调度的充分条件、任务集可调度所需最小处理器个数的计算方法。模拟结果比较了主动备份容错调度算法与被动备份容错调度算法,结果表明主动备份算法效率更优。

关键词：分布式系统主动备份容错调度主版本/副版本 EDF算法

星载计算机系统瞬态过载不精确容错调度算法研究

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宇航学报 2007年第6期28卷 1763-1767页

作者：魏振华柳长安周宏华北电力大学计算机科学与技术学院北京102206

卫星在空间作业时经常需要容错处理大量复杂的任务,这将导致过载现象的发生,星载计算机系统将不能在期限内调度它们而产生调度失败。基于这种情况,提出了星载计算机系统瞬态过载不精确容错调度算法(OLIFTSA)。它采用不精确调度思想来完... 详细信息

卫星在空间作业时经常需要容错处理大量复杂的任务,这将导致过载现象的发生,星载计算机系统将不能在期限内调度它们而产生调度失败。基于这种情况,提出了星载计算机系统瞬态过载不精确容错调度算法(OLIFTSA)。它采用不精确调度思想来完成过载情况下的调度,最终取得最大的调度精度。另外,提出星载计算机系统可靠性代价概念,它能量化容错调度所产生的开销,从而使本算法容错调度代价最小。仿真实验表明:OLIFT-SA算法可以在瞬态过载时,以最小的容错开销获得最大的任务执行精度。

关键词：星载计算机系统容错调度可靠性代价不精确调度

基于副版本零调整策略的实时任务主副版本容错调度

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东南大学学报（自然科学版） 2018年第2期48卷 260-264页

作者：黄迎春邓庆绪东北大学计算机科学与工程学院沈阳110169 沈阳理工大学信息科学与工程学院沈阳110159

为了降低硬实时周期性任务主副版本容错调度的副版本调整开销,提出了一种BEDFNENF容错调度算法.采用反向最早截止期优先(BEDF)策略为副版本预分配处理器时间,运行时则采用零调整最早通知时间优先(NENF)策略调度主版本.结果表明,BEDF-NEN... 详细信息

为了降低硬实时周期性任务主副版本容错调度的副版本调整开销,提出了一种BEDFNENF容错调度算法.采用反向最早截止期优先(BEDF)策略为副版本预分配处理器时间,运行时则采用零调整最早通知时间优先(NENF)策略调度主版本.结果表明,BEDF-NENF算法能够按照最后机会策略调度副版本.当主版本错误概率不大于0.05时,BEDF-NENF算法的副版本调整平均比较次数和副版本调整时间比率均为0,与BEDF-RM算法、BEDF-EDF算法、BEDF-ENF算法的主版本完成率之差约为1%.BEDF-NENF算法不仅能够取得与同类调度算法接近的主版本完成率,而且能够通过省略副版本重新调整操作来降低调度的复杂性,节省调度时间.

关键词：实时任务容错调度 BEDF-NENF算法主副版本副版本调整时间

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基于回卷恢复的数控系统实时容错调度策略

浙江大学学报（工学版） 2007年第12期41卷 2011-2016页

作者：潘雪增姚鑫骅傅建中陈子辰浙江大学计算机科学与技术学院浙江杭州310027 浙江大学现代制造工程研究所浙江杭州310027

针对数控系统对时间确定性和可靠性的要求,建立混合关联任务集描述模型,提出了基于回卷恢复机制和最佳优先(BF)算法的容错调度策略.该策略对数控系统关键任务的执行过程进行周期性分段验证,通过保存正确的检查点状态,使得出现瞬时故障... 详细信息

针对数控系统对时间确定性和可靠性的要求,建立混合关联任务集描述模型,提出了基于回卷恢复机制和最佳优先(BF)算法的容错调度策略.该策略对数控系统关键任务的执行过程进行周期性分段验证,通过保存正确的检查点状态,使得出现瞬时故障时任务可以从检查点开始继续执行,从而以较低的计算损失达到容错的效果.与传统的实时容错调度算法相比,基于回卷恢复机制的容错调度策略能很好地适用于数控系统多类型任务并存和任务间相互约束的特点,同时,通过降低错误恢复所需的时间开销,有效地提高了系统的资源利用率.该算法应用于数控系统的有效性在实例分析和算法模拟研究中得到验证.

关键词：数控系统容错调度回卷恢复