第
37
卷第
8
期
西安交通大学学报
Vo
l.
37
NQ8
2003
年
8
月
JOURNAL
OF
XI'
AN
JIAOTONG
UNIVERSITY
Aug. 2003
网格结点选择中基于时间模型的多起点最陡爬山算法
王庆江,桂小林,董渭清,郑守洪,陈亚玲
(西安交通大学电子与信息工程学院,
710049
,西安)
摘要:为任务计算时间和任务间通信时间构建一个运行时间模型,根据资源性能相对差异,模型可从一种结
点选择下的任务计算和任务间通信时间,计算出其他结点选择下的任务计算时间和任务间通信时间.基于运
行时间模型实现的多起点最陡爬山算法,分别在多个潜在收敛域选择搜索起点,使搜索结果更优.该模型预
测任务计算时间、结点内任务通信时间、结点间任务通信时间和应用总运行时间的平均误差分别为
17%
、
19%
、
15%
和
11%
,实验表明,该算法可有效提高应用性能.
关键词:网格;结点选择;运行时间模型;多起点;爬山算法
中图分类号
TP393
文献标识码
A
文章编号:
0253-987X(2003)08-0816-04
Multi-Start Most Steep Hill-Climbing Algorithm for Grid Node Selection
ßased on Execution Cost Model
Wang
Qingjiang
,
Gu
i
Xiaolin
,
Dong
Weiqing
,
Zheng
Shouqi , Chen
Yaling
CSchool
of
Electronics
and
Information
Engineering
,
Xi'an
Jiaotong
University
,
Xi'an
710049
,
China)
Abstract:
To
estimate
task
computation
cost
and
task
communication
cost
of
an
application,
an
execution
cost
model is
constructed.
According to
the
relative differences
of
resource performance,
as
well
as
compu-
tation
costs
and
communication
costs
on
a
certain
node selection,
the
costs
on
other
node selections
may
be
evaluated. Based
on
the
model, a
multi-start
most
steep
hill-climbing
algorithm
is
presented
for
searching
suboptimal
node selection.
The
starts
of
searching
are
respectively
situated
at
different
potential
conver-
gence fields, so
the
result
of
searching
is
more
preferable.
Experiments
show
that
,
the
mean
error
of
the
model is
17%
in forecasting
computation
cost
,
19%
in forecasting
intra-node
communication
cost
,
15%
in
forecasting
inter-node
communication
cost
,
and
11%
in forecasting application
runtime
,
thus
the
algorithm
is effective in
promoting
application performance.
Keywords:
grid;
node selection ; execution cost
model
;
mult
i-
st
α
rt
;hill
二
climbing
algorithm
结点选择是网格中改进作业性能的关键.次优
结点选择算法往往需要各种结点选择下的各任务计
算时间和任意两任务间的通信时间,如果这些数据
的预测误差过大,算法将不能有效地改进作业性能.
文献
[lJ
忽略了任务间的差别,它将应用分成了
3
类,即计算密集型、通信密集型和计算-通信均衡
型,并采用不向算法,根据结点计算能力和/或结点
间通信能力找出足够结点.文献
[2J
用结构分析法为
应用性能建模,通过分析源程序和精确测量各结点
的数据处理能力来计算应用的运行时间.文献
[3J
根
据动态资源信息、应用需求和详细的性能模型产生
高性能调度.文献
[4J
要求已知所有任务在任何结点
上的计算时间,以及任意两个任务间在任何结点选
择下的通信时间,且用贪婪算法搜索次优结点选择.
为了避免分析源程序和精确测量网格资源性
能,又能准确预测应用的各种运行时间,本文提出了
一种运行时间模型,当一个任务被指派到另一结点
时,根据任务可用计算能力的变化和任务间可用通
收稿日期:
2002-11-18.
作者简介:王庆江(1
968-)
,男,博士生;桂小林(联系人)
,男,副教授.
基金项目:国家"八六
三"计划资助项目
(2001AA11108
1)
;国家自然科学基金资助项目
(60273085)
.