并行计算中的调度算法研究
随着计算机技术的不断发展，越来越多的计算问题需要高性能
计算机的支持。

而并行计算是目前高性能计算的主要手段之一。

在并行计算中，一个重要的问题是如何调度任务，即把若干个可
执行的任务分配到多个处理器上执行。

调度算法是解决这个问题
的核心。

一般来说，调度算法是根据一定的规则和性能指标将可执行的
任务映射到处理器上，以达到提高计算效率、减少资源浪费和降
低系统负载等目的。

调度算法可以分为静态调度和动态调度两类。

静态调度算法是在系统启动时确定任务分配，并且在整个执行
过程中不进行改变。

其中比较常见的算法有如下几种。

1. 轮换调度算法：任务依次分配到多个处理器上，每个处理器
按照固定的次序执行任务，直到所有任务都执行完毕。

轮换调度
算法简单有效，但是可能会出现某些处理器任务负载过高或任务
执行时间不等的情况，影响系统性能。

2. 静态优先级调度算法：根据任务的优先级进行分配，优先级
高的任务先执行。

这种算法的优点在于简单，且能够保证高优先
级任务的执行，但可能会出现优先级过高导致低优先级任务长时
间等待的现象。

3. 按照数据依赖图进行调度：根据数据依赖图将任务分配到不
同的处理器上，保证同一数据的任务能够在同一个处理器上执行。

这种算法能够减少不必要的数据传输，提高计算效率。

相较于静态调度算法，动态调度算法能够更好地适应多变的计
算环境，并且具有较好的实时性。

常见动态调度算法有如下几种。

1. 最短作业优先算法：根据任务的长度进行优先级排序，短作
业先执行。

这种算法可以最大限度地减少任务的等待时间，但是
可能会出现长作业等待时间过长或者优先级排序不合理的情况。

2. 抢占式调度算法：当一个任务优先级高于正在执行任务时，
系统可以暂停原任务的执行，将CPU分配给新任务执行，以达到
更好的性能效果。

但是这种算法也有可能会引起各种问题，如任
务饥饿、死锁等。

3. 基于负载均衡的任务调度算法：调度器会根据处理器的负载
状况和任务长度等因素，自动将任务分配到不同的处理器上，以
达到最优的负载均衡效果。

在并行计算中，调度算法对系统性能影响十分重要。

好的调度
算法能够提高系统的效率，减少资源的浪费，同时也能够提升计
算效率，降低操作成本，增加用户体验。

因此，未来需要继续深
入研究并发计算的调度算法，以满足高性能计算研究的需求。