【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及计算机系统调度领域，尤其涉及一种分布式计算机系统的容错调度方法、系统、存储介质及终端。
技术介绍
1、实时系统用于满足任务执行的时间确定性和实时响应性需求，在航空、航天、工控等时间敏感系统中广泛应用。与此同时为满足未来空间飞行器对计算能力的需求，新一代空间高性能计算机向分布式计算体系发展，面向分布式计算系统的高可靠调度将成为空间计算系统设计的重点。
2、系统容错控制技术是保障航天器可靠性调度的关键技术，受到产业界极大重视。我国十分重视航天器等领域的实时系统的容错控制。“资源一号”卫星应用了自主故障诊断与容错重构技术。新一代对地观测卫星和飞船等型号任务中的故障诊断与容错控制技术已经能够达到星上部件冗余充分、地面干预能力强的要求，具有在轨修改应用软件的能力，星上控制计算机具有系统及部件的故障检测和自主切换能力。所以空间分布式计算系统的高可靠调度需要解决两方面问题：首先，调度系统具备对偶发故障的容错能力；此外，调度系统能够确保空间应用的实时性需求。
3、因此，在分布式计算机系统的实时调度领域，急需提出一个算法在满足分布式架构、实时性、容错调度三大特性的前提下，能够实现优化负载均衡、可靠度、能耗三个指标。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种分布式计算机系统的容错调度方法、系统、存储介质及终端，以满足分布式计算机系统容错、实时、协同计算的任务调度要求，同时优化负载均衡、可靠度、能耗等指标。
2、本专利技术的目的是通过以下技术方案来
3、第一方面，提供一种分布式计算机系统的容错调度方法，包括以下步骤：
4、s1、接收实时任务；
5、s2、结合泊松分布概率模型和启发式算法迭代制定备选任务分配方案；其中，每一轮迭代均采用多因素权重函数对当前任务分配方案进行综合评价；迭代截止后筛选出多个较优的备选任务分配方案；
6、s3、判断所有备选任务分配方案的可调度性，选取最终的任务分配方案；其中，判断所述备选任务分配方案的可调度性，包括：
7、结合回溯法和面向任务调度的最坏响应时间分析方法，判断任务分配方案是否满足实时性约束；
8、s4、执行最终的任务分配方案。
9、其中，所述启发式算法采用粒子群算法。
10、优选地，所述多因素权重函数为：
11、ft＝αrt+βwt+γbt
12、其中，rt为分配方案的可靠性指标，wt为能耗指标，bt为负载均衡程度评价指标；α为可靠性指标的权重参数，β为能耗指标的权重参数、γ为负载均衡程度评价指标的权重参数。
13、优选地，所述迭代截止后筛选出多个较优的备选任务分配方案，包括：
14、将最优的几个分配方案按照优劣性降序排序，作为备选方案。
15、优选地，所述实时任务包括主版本任务和副版本任务。
16、优选地，所述判断任务分配方案是否满足实时性约束，包括：
17、分别计算各个处理节点上各个任务的最坏响应时间，若所有任务的最坏响应时间不超过截止时间，则该任务分配方案可调度。
18、优选地，所述执行最终的任务分配方案，包括：
19、主动方式执行副版本任务时，主版本任务和副版本任务在不同分组处理器上相互独立执行，副版本任务在主版本任务就绪时同时就绪；
20、被动方式执行副版本任务时，副版本任务在主版本任务所在处理器故障时执行或在满足副版本任务截止时间约束的最晚时刻执行。
21、第二方面，提供一种分布式计算机系统的容错调度系统，包括：
22、任务接收模块，配置为接收实时任务；
23、任务分配模块，配置为结合泊松分布概率模型和启发式算法迭代制定备选任务分配方案；其中，每一轮迭代均采用多因素权重函数对当前任务分配方案进行综合评价；迭代截止后筛选出多个较优的备选任务分配方案；
24、任务可调度性分析模块，配置为判断所有备选任务分配方案的可调度性，选取最终的任务分配方案；其中，判断所述备选任务分配方案的可调度性，包括：
25、结合回溯法和面向任务调度的最坏响应时间分析方法，判断任务分配方案是否满足实时性约束；
26、任务执行模块，配置为执行最终的任务分配方案。
27、第三方面，提供一种计算机存储介质，其上存储有计算机指令，所述计算机指令运行时执行任意一项所述一种分布式计算机系统的容错调度方法中相关步骤。
28、第四方面，提供一种终端，包括存储器和处理器，存储器上存储有可在处理器上运行的计算机指令，处理器运行计算机指令时执行任意一项所述一种分布式计算机系统的容错调度方法中相关步骤。
29、需要进一步说明的是，上述系统各选项对应的技术特征可以相互组合或替换构成新的技术方案。
30、与现有技术相比，本专利技术有益效果是：
31、(1)本专利技术提出了分布式容错实时调度模型和调度算法，满足容错、实时、协同计算的任务调度要求，在任务划分方法上采用了启发式算法，达成了负载均衡、提高可靠性、降低能耗的多优化目标。
32、(2)本专利技术将回溯法和可调度性分析结合，通过搜索解空间树输出所有备份任务的最晚开始时间，得出一个既满足实时性、可靠性，又能减少备份任务系统能耗的算法。
33、(3)相比于单核处理器的容错模型，多核实时容错调度模型更符合当前发展趋势，更具有一般性。
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1.一种分布式计算机系统的容错调度方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种分布式计算机系统的容错调度方法，其特征在于，所述启发式算法采用粒子群算法。
3.根据权利要求1所述的一种分布式计算机系统的容错调度方法，其特征在于，所述多因素权重函数为：
4.根据权利要求1所述的一种分布式计算机系统的容错调度方法，其特征在于，所述迭代截止后筛选出多个较优的备选任务分配方案，包括：
5.根据权利要求1所述的一种分布式计算机系统的容错调度方法，其特征在于，所述实时任务包括主版本任务和副版本任务。
6.根据权利要求1所述的一种分布式计算机系统的容错调度方法，其特征在于，所述判断任务分配方案是否满足实时性约束，包括：
7.根据权利要求5所述的一种分布式计算机系统的容错调度方法，其特征在于，所述执行最终的任务分配方案，包括：
8.一种分布式计算机系统的容错调度系统，其特征在于，包括：
9.一种计算机存储介质，其上存储有计算机指令，其特征在于，所述计算机指令运行时执行权利要求1-7中任
10.一种终端，包括存储器和处理器，存储器上存储有可在处理器上运行的计算机指令，其特征在于，处理器运行计算机指令时执行权利要求1-7中任意一项所述一种分布式计算机系统的容错调度方法中相关步骤。
...【技术特征摘要】
1.一种分布式计算机系统的容错调度方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种分布式计算机系统的容错调度方法，其特征在于，所述启发式算法采用粒子群算法。
3.根据权利要求1所述的一种分布式计算机系统的容错调度方法，其特征在于，所述多因素权重函数为：
4.根据权利要求1所述的一种分布式计算机系统的容错调度方法，其特征在于，所述迭代截止后筛选出多个较优的备选任务分配方案，包括：
5.根据权利要求1所述的一种分布式计算机系统的容错调度方法，其特征在于，所述实时任务包括主版本任务和副版本任务。
6.根据权利要求1所述的一种分布式计算机系统的容错调度方法...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨茂林，万宇高，雷航，陈泽玮，胡伟，
申请(专利权)人：电子科技大学，
类型：发明
国别省市：
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