Интеллектуальный буфер диспетчера задач вычислительной системы.
И.А. Деев,
асп.: рук. А.И. Фрид, д.т.н., проф.
(УГАТУ, г.Уфа Россия)
Одним из ключевых блоков
диспетчера вычислительной системы (ВС) является буфер. Его назначение –
временное хранение задач, поступивших на обработку. Особенностью буфера ВС
является то, что его функционирование кардинально отличается от классических
буферов LIFO и FIFO. Очередная задача,
поступившая на обработку, не встает в конец или начало очереди, а становится
равноправной при выборе задач из буфера. Диспетчер анализирует загрузку
вычислителей и выбирает для каждого наиболее подходящую задачу (если таковая
имеется) из всего множества задач в буфере. Очевидно, что для очередного
рассматриваемого вычислителя оптимальная задача – это не последняя поступившая
на обработку задача.
Отсюда вытекает, что буфер должен обладать
некоторой степенью интеллектуальности, что может быть реализовано ассоциативным
ЗУ с элементарной предварительной обработкой поступившей информации [1].
Диспетчер задач состоит из блока первичной
обработки задачи, в котором происходит оценка характеристик задачи (требования
к памяти, различным ресурсам вычислительной системы, длительность выполнения
задачи на различных процессорах вычислительной системы и т.д.) и ассоциативной
памяти, в которой хранятся задачи, ожидающие обработки.
Каждый компьютер ВС должен производить оценку
загрузки своих ресурсов и по запросу диспетчера передавать ему эту информацию.
Диспетчер, получив данную информацию, ищет в ассоциативной памяти задачу,
которая подходит для данного компьютера по наличию свободных ресурсов, и в то
же время не перегружает его. Если такая задача найдена, то она поступает на
обработку на данный компьютер.
Для анализа степени принадлежности задач к
вычислителю можно воспользоваться средствами искусственного интеллекта, а
именно, нейронными сетями. На вход нейронной сети подается информация о
загруженности вычислителя и его свободных ресурсах, а на выходе определяется та
задача, которая больше всего подходит для данного вычислителя. Обработка
информации производится в терминах нечеткой логики. В связи с этим нет
необходимости вычислять точные характеристики задачи для блока первичной
обработки. Целесообразнее производить оценку параметров задачи в терминах нечеткой
логики. Следовательно, блок первичной обработки задачи – это тоже нейронная
сеть.
Литература
1.
Deyev I.A., Frid A.I., Goerke W. A concept of resource allocation by neural
network decision // Proceedings of the workshop on computer science and information
technologies (CSIT’2003),