【问题标题】:Load Balancing Sort Algorithm负载均衡排序算法
【发布时间】:2012-04-03 16:44:57
【问题描述】:

我正在开发一个为进程设置亲和性的程序。我有预先确定的数据,可以让我计算出进程在程序生命周期的三个阶段中的每一个阶段使用的 CPU(或内核)的粗略百分比。每个流程都有这相同的三个阶段,我为这三个阶段中的每个阶段的每个流程都预先确定了数据。我正在尝试确定可以对流程进行排序的最佳算法。踢球者是我不能单独对每个阶段进行排序。对于流程 X,在与算法中的流程 Y 进行比较时,必须考虑所有三个阶段。以一些虚构的数据为例:

    CPU's currently at the following loads:

    CPU | Stage 1 | Stage 2 | Stage 3
    ---------------------------------
    1   | 25%     | 25%     | 25%
    2   | 50%     | 50%     | 50%
    3   | 75%     | 25%     | 75%
    4   | 50%     | 25%     | 10%

    Process X was pre-determined to take up 
    10% in stage 1, 20% in stage 2, and 30% in stage 3.

到目前为止,我想出的是将进程 X 占用每个 CPU 的预定百分比相加,这将导致:

    CPU | Stage 1 | Stage 2 | Stage 3
    ---------------------------------
    1   | 35%     | 45%     | 55%
    2   | 60%     | 70%     | 80%
    3   | 85%     | 45%     | 105%
    4   | 60%     | 45%     | 40%

并将每个 CPU 的阶段与另一个进行排名(给予相同的值),这将导致:

    CPU | Stage 1 | Stage 2 | Stage 3
    ---------------------------------
    1   | Rank 1  | Rank 1  | Rank 2
    2   | Rank 2  | Rank 2  | Rank 3
    3   | Rank 3  | Rank 1  | Rank 4
    4   | Rank 2  | Rank 1  | Rank 1

然后根据每个进程在每个阶段使用的数量对排名进行加权,并将每个阶段的最终排名 * 权重相加得到一个整数,以确定哪个 CPU 分配是最佳的。在此示例中,我将赋予阶段 3 的权重 3,因为它是此过程的最高价值阶段,阶段 2 的权重为 2,阶段 1 的权重为 1,原因与阶段 3 相同。这将导致:

    CPU | Stage 1 | Stage 2 | Stage 3 | Sum
    -----------------------------------------
    1   | 1       | 2       | 6       | 9
    2   | 2       | 4       | 9       | 15
    3   | 3       | 2       | 12      | 17
    4   | 2       | 2       | 3       | 7

由于 CPU 4 的总和最低,因此它是分配进程 X 的最佳候选。我相信这仍然存在一些问题,我认为可能有更好的方法来做到这一点(这就是我问你的原因!)。我只是想我会解释一下我到目前为止所拥有的,只是为了让您了解我正在使用什么。

编辑:我应该补充一点,您不能简单地将每个 CPU 的阶段相加,然后应用排序算法。每个阶段必须保持在 100% 以下,如果将阶段相加,您可能会无意中将进程分配给没有空间的 CPU。 IE,分配进程 Y 的 90%/20%/30% 被计算(在对阶段求和的假设下)分配给 CPU 1 的 20%/30%/40%。此 CPU 的阶段总和可能小于任何其他 CPU,但是将进程 Y 的阶段 1 (90%) 添加到 CPU 1 的阶段 1 (20%) 大于 100%,并且会导致溢出。

在任何地方都应该避免对阶段求和,因为它隐藏了可能的问题。

我认为这真正归结为...您如何对数据集进行排序?由于每个 CPU 本质上都是一个数据集(阶段 1、阶段 2、阶段 3),我需要对其进行排序以确定进程分配。

编辑 2:我只是在这里完成了我的描述。

【问题讨论】:

    标签: algorithm load load-balancing


    【解决方案1】:

    所以您是说您想对 PROCESSES 进行排序,以便您可以安排尽可能多的进程在 CPU 的当前平衡负载下运行?

    这就像一个 01-knapsack 问题,除了有三个维度(阶段)而不是两个(大小、重量)。我想背包的解决方案(动态编程或贪心)也适合你。

    【讨论】: