[發(fā)明專利]基于競(jìng)爭(zhēng)性的分布式調(diào)度系統(tǒng)及其調(diào)度方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011354205.1
• 申請(qǐng)日: 2020-11-26
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112529260A
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-03-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 姜宇帆;易廷昊;翟昱;馬英;張?jiān)茲?/a>
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 埃夫特智能裝備股份有限公司
• 主分類號(hào): G06Q10/04
• 分類號(hào): G06Q10/04;G06Q10/06;G06Q50/04;G16Y10/25;G16Y20/30;G16Y40/30
• 代理公司: 北京匯信合知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11335
• 代理人: 陳紅

1.基于競(jìng)爭(zhēng)性的分布式調(diào)度系統(tǒng)，包括用于分發(fā)任務(wù)的上位機(jī)，其特征在于：包括：

消費(fèi)者集合，多個(gè)消費(fèi)者的集合，用于申請(qǐng)資源的設(shè)備；

生產(chǎn)者集合，多個(gè)生產(chǎn)者的集合，用于生產(chǎn)資源，申請(qǐng)并等待資源被調(diào)度的設(shè)備；

調(diào)度中心，負(fù)責(zé)溝通所有的消費(fèi)者和生產(chǎn)者，并決策調(diào)度生產(chǎn)者的資源給消費(fèi)者；

資源轉(zhuǎn)運(yùn)控制，負(fù)責(zé)根據(jù)調(diào)度中心的指令轉(zhuǎn)運(yùn)消費(fèi)者和生產(chǎn)者的資源。

2.利用權(quán)利要求1所述的基于競(jìng)爭(zhēng)性的分布式調(diào)度系統(tǒng)的調(diào)度方法，其特征在于：其具體步驟如下：

S1、工作站任務(wù)動(dòng)態(tài)分配：

a：首先上位機(jī)時(shí)時(shí)將任務(wù)發(fā)送給調(diào)度系統(tǒng)，調(diào)度系統(tǒng)得到任務(wù)后，把任務(wù)廣播給所有工作站，閑置的工作站根據(jù)自身狀況決定是否申請(qǐng)?jiān)撊蝿?wù)，并根據(jù)需求程度計(jì)算分?jǐn)?shù)；

b：調(diào)度系統(tǒng)通過(guò)雙門算法獲得所有申請(qǐng)?jiān)撊蝿?wù)的工作站的需求分?jǐn)?shù)，并通過(guò)分?jǐn)?shù)作為參考做出決策，選取最佳的工作站，通知該被受理的工作站得到任務(wù)，做到工作站的任務(wù)可動(dòng)態(tài)分配；

S2、多個(gè)生產(chǎn)者競(jìng)爭(zhēng)生產(chǎn)：

a：調(diào)度系統(tǒng)通過(guò)雙門算法獲取所有申請(qǐng)生產(chǎn)者的生產(chǎn)的資源轉(zhuǎn)運(yùn)請(qǐng)求；

b：通知該被受理的生產(chǎn)者請(qǐng)求被受理，調(diào)度系統(tǒng)通過(guò)生產(chǎn)者的請(qǐng)求信息決策出最佳的生產(chǎn)者，得到通知的生產(chǎn)者則立即準(zhǔn)備和等待資源被運(yùn)送設(shè)備運(yùn)走；

S3、多個(gè)消費(fèi)者競(jìng)爭(zhēng)資源：

a：調(diào)度系統(tǒng)廣播當(dāng)下受理的生產(chǎn)者待接收的資源信息給所有消費(fèi)者，消費(fèi)者根據(jù)自我狀態(tài)，通過(guò)雙門算法請(qǐng)求該資源；

b：調(diào)度系統(tǒng)根據(jù)消費(fèi)者的請(qǐng)求信息決策當(dāng)前資源的最佳消費(fèi)者，并通知該受理的消費(fèi)者可得到資源；

c：該消費(fèi)者則立即準(zhǔn)備和等待資源被運(yùn)送設(shè)備轉(zhuǎn)運(yùn)至其上料口，然后，調(diào)度系統(tǒng)通知傳送設(shè)備從對(duì)應(yīng)的生產(chǎn)者下料口的轉(zhuǎn)運(yùn)至消費(fèi)者所對(duì)應(yīng)的上料口；

S4、該系統(tǒng)當(dāng)前的資源被配置給最優(yōu)的位置。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于競(jìng)爭(zhēng)性的分布式調(diào)度系統(tǒng)的調(diào)度方法，其特征在于：所述的步驟S1的雙門算法是為了實(shí)現(xiàn)以上一對(duì)多的信息交流，信息同步和信息高響應(yīng)要求，系統(tǒng)同步信息是由生產(chǎn)者或者消費(fèi)者主動(dòng)向系統(tǒng)可互斥訪問(wèn)的內(nèi)存也就是臨界區(qū)提交信息。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于競(jìng)爭(zhēng)性的分布式調(diào)度系統(tǒng)的調(diào)度方法，其特征在于：所述的雙門算法包括：

定義臨界區(qū)：是一個(gè)可訪問(wèn)的共用資源，而這些共用資源又無(wú)法同時(shí)被多個(gè)線程或者進(jìn)程訪問(wèn)，臨界區(qū)表示為M；

線程：系統(tǒng)中能夠獨(dú)立運(yùn)算調(diào)度的最小單位，在調(diào)度系統(tǒng)中能單獨(dú)申請(qǐng)和訪問(wèn)資源，生產(chǎn)者和消費(fèi)者都是單獨(dú)的線程,所有的線程的集合表示為P；

系統(tǒng)攔截門：操作系統(tǒng)中用于攔截，睡眠和喚醒線程的信號(hào)，調(diào)度系統(tǒng)中有兩組信號(hào),表示為D1和D2；

進(jìn)線程睡眠：進(jìn)線程進(jìn)入睡眠狀態(tài)，不再工作，等待被喚醒；

進(jìn)線程喚醒：進(jìn)線程被操作系統(tǒng)喚醒，繼續(xù)工作；

當(dāng)線程依次進(jìn)入資源臨界區(qū)，這里表示為

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于競(jìng)爭(zhēng)性的分布式調(diào)度系統(tǒng)的調(diào)度方法，其特征在于：所述的雙門算法的具體運(yùn)算步驟如下：

S1、先初始化所有線程即為p0,p1,p2...pn∈P,初始化系統(tǒng)同步攔截門D1，D2和臨界區(qū)M；

S2、所有的線程被第一道門D1攔截，并進(jìn)入睡眠狀態(tài)；

S3、系統(tǒng)打開(kāi)第一扇門D1，被喚醒的線程依次進(jìn)入臨界區(qū)提交本次競(jìng)爭(zhēng)分?jǐn)?shù)，即為，同時(shí)第二道門處于關(guān)閉狀態(tài)，訪問(wèn)過(guò)臨界區(qū)的線程則會(huì)被攔截并進(jìn)入睡眠狀態(tài)；

S4、經(jīng)過(guò)t0時(shí)刻后，系統(tǒng)根據(jù)臨界區(qū)中所有線程的表決分?jǐn)?shù)決策，通知競(jìng)勝線程申請(qǐng)受理，資源即將調(diào)度；

S5、系統(tǒng)關(guān)閉第一道門D1，準(zhǔn)備攔截準(zhǔn)備進(jìn)入第一道門的線程；

S6、系統(tǒng)打開(kāi)第二道門D2，并喚醒所有線程重復(fù)下一次循環(huán)；

S7、被喚醒的線程繼續(xù)下依次循環(huán)進(jìn)入步驟S2。

6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于競(jìng)爭(zhēng)性的分布式調(diào)度系統(tǒng)的調(diào)度方法，其特征在于：所述的步驟S2的請(qǐng)求包含生產(chǎn)者生產(chǎn)的資源信息、該生產(chǎn)者對(duì)生產(chǎn)的資源轉(zhuǎn)運(yùn)的急需程度的分?jǐn)?shù)評(píng)估、資源的具體下料位置類。

7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于競(jìng)爭(zhēng)性的分布式調(diào)度系統(tǒng)的調(diào)度方法，其特征在于：所述的步驟S3的請(qǐng)求包括該消費(fèi)者信息、該消費(fèi)者對(duì)該資源的急需程度評(píng)估分?jǐn)?shù)、待求資源的上料位置類。