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普适计算作为一种新型的分布式计算模式,反映了人们对信息服务的更高需求,展现了信息空间、物理空间及用户空间三者无缝融合的前景,是计算机技术发展的必然趋势。
普适计算区别已有计算模式最显著的地方在于以人为中心,普适计算环境中的所有任务都以更好地为环境中的人服务为目标而展开。人在环境中可能处于移动状态,且不同的人有不同的需求,不同的使用偏好。同时普适计算环境中的资源具有高异构、功能受限、动态性等特点。充分利用普适计算环境中的资源,协调各个任务之间的关系,保证环境中人的需求能够得到最好的满足,是普适计算环境中的任务调度的基本要求和目标。
本文针对普适计算环境中的调度问题进行了研究,首先总结了任务调度问题的研究现状,然后针对普适计算环境中资源和任务的特点,探讨服务节点选择、任务关系划分、任务迁移等任务调度问题。本文的主要工作包括以下几个方面:
1.分析了普适计算环境中资源的特点、已有资源描述和资源选择方法在普适计算环境中所面临的问题,给出了普适计算环境中基于本体的资源描述方法和基于QoS匹配的资源选择方法。
2.提出了一种基于性能测量的服务能力估算方法,用于估算普适计算环境中负载的当前状况,以保证资源的可用性,提高系统的吞吐率。以此为基础,提出了普适计算环境中基于资源选择和性能测量的任务调度算法,并针对任务迁移,通过分析大规模任务迁移的特点,给出了一种自适应的对象迁移策略(ADOM),用来对任务迁移进行优化。
3.设计并实现了基于资源选择和性能测量的两阶段任务调度框架,该框架能够适应普适计算环境的特点,并被应用到普适家庭网络演示系统中。