CN116302580B - 纳米继电器算力资源调度方法及装置 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种纳米继电器算力资源调度方法、装置、计算机设备、存储介质和计算机程序产品。方法包括：在纳米继电器节点集合中的各纳米继电器节点执行运算任务的过程中，确定运算任务执行状态为失败状态的纳米继电器节点为异常纳米继电器节点；获取各异常纳米继电器节点对应的算力资源需求量和算力资源占有量；根据算力资源需求量和算力资源占有量，确定各异常纳米继电器节点的算力评估结果；根据各算力评估结果，确定目标纳米继电器节点和待调度纳米继电器节点；根据待调度纳米继电器节点的调度优先级别，指示目标纳米继电器节点调度待调度纳米继电器节点重新执行运算任务。采用本方法能够提高电力专用芯片的纳米继电器节点的算力资源调度效率。

Description

纳米继电器算力资源调度方法及装置

技术领域

本申请涉及计算机技术领域，特别是涉及一种纳米继电器算力资源调度方法、装置、计算机设备、存储介质和计算机程序产品。

背景技术

电力专用芯片是电力系统的核心硬件设备之一，其被广泛应用于电力系统的核心处理器和微控制器中。

目前，随着电力专用芯片朝着高性能、低成本、高集成的方向发展，单芯片集成的晶体管数量增多，使得电力专用芯片存在高耗能、算力不平衡的问题，即电力专用芯片无法根据实际的算力资源很好地控制各个纳米继电器节点的运算任务的执行，影响了电力专用芯片的性能提升，从而降低了电力系统的运行效率。

因此，传统技术在对电力专用芯片的纳米继电器节点进行算力资源调度时存在效率不高的问题。

发明内容

基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种能够提高对电力专用芯片的纳米继电器节点的算力资源调度效率的纳米继电器算力资源调度方法、装置、计算机设备、计算机可读存储介质和计算机程序产品。

一种纳米继电器算力资源调度方法，其特征在于，方法包括：

在纳米继电器节点集合中的各纳米继电器节点执行运算任务的过程中，确定运算任务执行状态为失败状态的纳米继电器节点为异常纳米继电器节点；

获取各异常纳米继电器节点对应的算力资源需求量和算力资源占有量；算力资源需求量为异常纳米继电器节点执行运算任务时所需的算力资源量；算力资源占有量为异常纳米继电器节点当前所占有的算力资源量；

根据算力资源需求量和算力资源占有量，确定各异常纳米继电器节点的算力评估结果；

根据各算力评估结果，确定目标纳米继电器节点和待调度纳米继电器节点；待调度纳米继电器节点为纳米继电器节点集合中除目标纳米继电器节点外的纳米继电器节点；目标纳米继电器节点为算力评估结果不满足预设的算力资源条件的异常纳米继电器节点；

根据待调度纳米继电器节点对应的调度优先级别，指示目标纳米继电器节点调度待调度纳米继电器节点重新执行运算任务。

在其中一个实施例中，根据各算力评估结果，确定目标纳米继电器节点和待调度纳米继电器节点，包括：

根据各算力评估结果，确定各异常纳米继电器节点的当前算力资源是否满足预设的算力资源条件；

将当前算力资源不满足预设的算力资源条件的异常纳米继电器节点作为目标纳米继电器节点，将各纳米继电器节点中除目标纳米继电器节点外的纳米继电器节点作为待调度纳米继电器节点。

在其中一个实施例中，方法还包括：

将当前算力资源满足预设的算力资源条件的异常纳米继电器节点作为待控制纳米继电器节点；

在待控制纳米继电器节点执行运算任务时所调用的各进程中，识别核心进程和非核心进程；

在核心进程被正常调用且被正确执行的情况下，忽略待控制纳米继电器节点在调用非核心进程时产生的错误信息。

在其中一个实施例中，方法还包括：

获取待控制纳米继电器节点执行运算任务的任务执行失败次数；

在任务执行失败次数小于待控制纳米继电器节点的最大容错次数的情况下，控制待控制纳米继电器节点重新执行运算任务；

在任务执行失败次数大于或等于最大容错次数的情况下，发送待控制纳米继电器节点的运算任务执行失败信息至通信用户端，以及，将待控制纳米继电器节点进行标记，以指示待控制纳米继电器节点暂停接收新的运算任务。

在其中一个实施例中，方法还包括：

获取各异常纳米继电器节点的节点运行状态和各异常纳米继电器节点执行对应的运算任务时涵盖的数据总量；

根据节点运行状态和数据总量，确定各异常纳米继电器节点的算力资源需求量。

在其中一个实施例中，在根据待调度纳米继电器节点对应的调度优先级别，指示目标纳米继电器节点调度待调度纳米继电器节点重新执行运算任务的步骤之前，方法还包括：

获取各待调度纳米继电器节点的剩余算力资源量和各待调度纳米继电器节点在预设时间段内产生的总能耗值；

根据剩余算力资源量和总能耗值，确定各待调度纳米继电器节点的调度优先级别。

一种纳米继电器算力资源调度装置，其特征在于，装置包括：

确定模块，用于在纳米继电器节点集合中的各纳米继电器节点执行运算任务的过程中，确定运算任务执行状态为失败状态的纳米继电器节点为异常纳米继电器节点；

获取模块，用于获取各异常纳米继电器节点的算力资源需求量和算力资源占有量；算力资源需求量为对应的异常纳米继电器节点执行运算任务时所需的算力资源量；算力资源占有量为对应的异常纳米继电器节点当前所占有的算力资源量；

评估模块，用于根据算力资源需求量和算力资源占有量，确定各异常纳米继电器节点的算力评估结果；

判断模块，用于根据各算力评估结果，确定目标纳米继电器节点和待调度纳米继电器节点；待调度纳米继电器节点为各纳米继电器节点中除目标纳米继电器节点外的纳米继电器节点；目标纳米继电器节点为异常纳米继电器节点中算力评估结果不满足预设的算力资源条件的异常纳米继电器节点；

指示模块，用于根据待调度纳米继电器节点对应的调度优先级别，指示目标纳米继电器节点调度待调度纳米继电器节点重新执行运算任务。

一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述的方法的步骤。

一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现上述的方法的步骤。

一种计算机程序产品，包括计算机程序，其特征在于，该计算机程序被处理器执行时实现上述的方法的步骤。

上述纳米继电器算力资源调度方法、装置、计算机设备、存储介质和计算机程序产品，通过在纳米继电器节点集合中的各纳米继电器节点执行运算任务的过程中，确定运算任务执行状态为失败状态的纳米继电器节点为异常纳米继电器节点；获取各异常纳米继电器节点对应的算力资源需求量和算力资源占有量；算力资源需求量为异常纳米继电器节点执行运算任务时所需的算力资源量；算力资源占有量为异常纳米继电器节点当前所占有的算力资源量；根据算力资源需求量和算力资源占有量，确定各异常纳米继电器节点的算力评估结果； 根据各算力评估结果，确定目标纳米继电器节点和待调度纳米继电器节点；待调度纳米继电器节点为纳米继电器节点集合中除目标纳米继电器节点外的纳米继电器节点；目标纳米继电器节点为算力评估结果不满足预设的算力资源条件的异常纳米继电器节点；根据待调度纳米继电器节点对应的调度优先级别，指示目标纳米继电器节点调度待调度纳米继电器节点重新执行运算任务；如此，实现了在纳米继电器节点执行运算任务失败的情况下，根据纳米继电器节点的算力评估结果，确定是否需要对其他纳米继电器节点的算力资源进行调度，能够高效地保证纳米继电器节点中的运算任务的顺利执行，从而提高了算力资源调度效率。

附图说明

图1为一个实施例中一种纳米继电器算力资源调度算力资源调度方法的应用环境图；

图2为一个实施例中一种纳米继电器算力资源调度算力资源调度方法的流程示意图；

图3为一个实施例中一种纳米继电器的算力资源信息的数据结构类型存储方式；

图4为一个实施例中一种数据结构类型存储方式所对应的示例表格；

图5为一个实施例中另一种纳米继电器的算力资源信息的数据结构类型存储方式；

图6为一个实施例中一种算力平衡系统的示意图；

图7为另一个实施例中一种纳米继电器算力资源调度方法的流程示意图；

图8为一个实施例中一种纳米继电器算力资源调度装置的结构框图；

图9为一个实施例中计算机设备的内部结构图。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

需要说明的是，本公开的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本公开的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本公开相一致的所有实施方式。相反，它们仅是本公开的一些方面相一致的装置和方法的例子。

本申请实施例提供的纳米继电器算力资源调度方法，可以应用于如图1所示的应用环境中。其中，纳米继电器调度服务器104通过网络与电力专用芯片102中的各纳米继电器节点进行通信。数据存储系统可以存储纳米继电器调度服务器104需要处理的数据。数据存储系统可以集成在纳米继电器调度服务器104上，也可以放在云上或其他网络服务器上。纳米继电器调度服务器104在纳米继电器节点集合中的各纳米继电器节点执行运算任务的过程中，确定运算任务执行状态为失败状态的纳米继电器节点为异常纳米继电器节点；纳米继电器调度服务器104获取各异常纳米继电器节点对应的算力资源需求量和算力资源占有量；算力资源需求量为异常纳米继电器节点执行运算任务时所需的算力资源量；算力资源占有量为异常纳米继电器节点当前所占有的算力资源量；纳米继电器调度服务器104根据算力资源需求量和算力资源占有量，确定各异常纳米继电器节点的算力评估结果；纳米继电器调度服务器104根据各算力评估结果，确定目标纳米继电器节点和待调度纳米继电器节点；待调度纳米继电器节点为纳米继电器节点集合中除目标纳米继电器节点外的纳米继电器节点；目标纳米继电器节点为算力评估结果不满足预设的算力资源条件的异常纳米继电器节点；纳米继电器调度服务器104根据待调度纳米继电器节点对应的调度优先级别，指示目标纳米继电器节点调度待调度纳米继电器节点重新执行运算任务。纳米继电器调度服务器104可以用独立的服务器或者是多个服务器组成的服务器集群来实现。

在一个实施例中，如图2所示，提供了一种纳米继电器算力资源调度方法，以该方法应用于图1中的纳米继电器调度服务器104为例进行说明，包括以下步骤：

步骤S202，在纳米继电器节点集合中的各纳米继电器节点执行运算任务的过程中，确定运算任务执行状态为失败状态的纳米继电器节点为异常纳米继电器节点。

其中，纳米继电器节点可以是电力专用芯片中的纳米继电器节点。

其中，运算任务可以是指纳米继电器节点中需要执行的程序。

其中，运算任务执行状态可以是指纳米继电器节点中的运行任务在运行过程是否出现异常情况。

具体实现中，在电力专用芯片对应的各纳米继电器节点执行运算任务的过程中，纳米继电器调度服务器确定运算任务执行失败的纳米继电器节点，纳米继电器调度服务器将运算任务执行失败的纳米继电器节点作为电力专用芯片中的异常纳米继电器节点。

步骤S204，获取各异常纳米继电器节点对应的算力资源需求量和算力资源占有量；算力资源需求量为异常纳米继电器节点执行运算任务时所需的算力资源量；算力资源占有量为异常纳米继电器节点当前所占有的算力资源量。

具体实现中，纳米继电器调度服务器获取各个运算任务执行失败的纳米继电器节点的算力资源需求量和算力资源占用量。

步骤S206，根据算力资源需求量和算力资源占有量，确定各异常纳米继电器节点的算力评估结果。

其中，算力评估结果可以是指评估纳米继电器节点的算力资源是否足以负荷运算任务执行的信息。

具体实现中，纳米继电器调度服务器根据各异常纳米继电器节点对应的算力资源需求量和算力资源占有量，确定各异常纳米继电器节点的算力资源是否足以负荷运算任务的执行。

实际应用中，纳米继电器调度服务器根据算力资源需求量和算力资源占有量进行比较，在算力资源需求量大于算力资源占有量时，纳米继电器调度服务器确定该异常纳米继电器节点不足以负荷运算任务的执行，需要采用预设的算力资源调度优化方案进行算力资源平衡处理，在算力资源需求量小于算力资源占有量时，纳米继电器调度服务器确定该异常纳米继电器节点的算力资源充足，并确定当前运算任务执行失败的原因是纳米继电器节点自身的软硬件问题导致或环境因素的更迭导致，则可以根据容错控制策略，重新执行运算任务。

为了便于本领域技术人员的理解，下述示例性地提供了几种纳米继电器节点的算力资源评估方法，具体包括：

方法1：SRAM（静态随机存取存储器）占用评估方法。

该SRAM（静态随机存取存储器）占用评估方法主要针对传统的集成电路和纳米继电器，对于传统的集成电路和纳米继电器，在最小系统中，程序往往运行在随机存取存储器(RAM)中，例如片内SRAM（静态随机存取存储器）或片外DDR SDRAM（双数据率同步动态随机存储器）中，在操作系统运行过程中，可以将不同功能的各个应用实时占用的运行内存进行评估，将应用的内存占用评估值作为该应用所需要的算力资源需求量。算力资源需求量评估的具体方法为：

步骤1：在程序运行的一段时间nTs内，以Ts为周期，对某一特定应用A的内存占用进行n次等间隔采样，得到应用A对应的内存占用率；

步骤2：对应用A的n次采样值取平均，得到应用A的内存占用评估值：

步骤3：对于应用B、C、……采用上述步骤1-2的方法进行内存占用值的计算，得到B、C、……对应的内存占用评估值。

实际应用中，可以采用应用的内存占用评估值作为该应用所需要的算力资源需求量。而对于某一纳米继电器节点的算力资源占有量，可以通过操作系统获取当前状态下该纳米继电器节点所有应用a、b、……的内存占用占有该纳米继电器节点内存总量的百分比，并将百分比的数值作为该纳米继电器节点的算力资源占有量，而剩余空闲的内存量即相当于可以用于调度的算力资源，可以进行算力资源的调度。

方法2：中断时间占用评估法。

该方法主要针对操作系统无法实时评估程序运行空间的应用场景，例如单片机裸跑等，可以将某业务/某应用在一个中断周期中进行算法计算的时间评估值作为算力资源占用量的评估值。评估的具体方法可以参考以下步骤：

步骤1：假设某个中断的周期为，通过设置置位标记可以确定在该中断周期内目标应用A执行某个算法或函数的时间/>。

步骤2：在n个中断周期内，可以确定目标业务A/目标应用A的运行时间为，则目标应用A的运行时间评估值为：

步骤3：对于应用B、C、……采用上述步骤1-2的方法进行运行时间评估值的计算。

实际应用中，可以采用应用的运行时间评估值作为该应用所需要的算力资源评估值。而对于某一纳米继电器节点，可以通过操作系统获取当前状态下该纳米继电器节点所有应用a、b、……的中断时间占用该纳米继电器节点中断周期的百分比，并将百分比的数值作为该纳米继电器节点的算力资源占有量，而中断周期内还没有被占用的时间即相当于可以用于调度的算力资源，可以进行算力资源的调度。

上述的方法一和方法二都可以作为算力资源占有量的评估方法，但还需进行归一化处理。

实际应用中，当对纳米继电器进行算力资源评估时，可以采用专用于纳米继电器算力资源评估的方法。

对于纳米继电器的算力，纳米继电器的算力分为通用算力和专用算力两类。专用算力主要用作某一个或一类特定用途的算力，包括但不限于数值计算类算力、任务管理类算力、逻辑类算力、编码类算力、解码类算力等，在集成电路实际实现里，在软件实现的基础上，纳米继电器内针对不同专用算力设计了指令集层级或硬件层级加速，专用性较强，算力实现的效率较高，但其代价就是某类算力用于其他用途的效率很低。通用算力可以用于任何功能，可以转化为专用算力，但由于通用算力用作各个专用功能时，其效率没有专用的指令集层级或硬件层级加速，因此通用算力的效率不如专用算力。

对于纳米继电器的分类，纳米继电器分为逻辑判断纳米继电器、采样值处理类纳米继电器、电气参量计算类纳米继电器、时间管理类纳米继电器和通信管理类纳米继电器等。每一类纳米继电器内都包含一定的通用算力，同时还具备一种或多种算力资源。

对于纳米继电器的算力资源信息，可以通过纳米继电器节点的节点属性数据结构确定。而纳米继电器节点的节点属性数据结构可以通过两种方法进行存储，第一种方法是通过采用枚举方法列出纳米继电器节点的类型以及相应类型所具有的算力资源数，第二种方法是直接在纳米继电器节点中直接设置“节点算力资源”字段，并在该字段相应位置给出各种专用算力和通用算力的资源数。

其中，图3示例性地提供了上述第一种方法所对应的纳米继电器节点的算力资源信息的数据结构类型存储方式，图4示例性地提供了图3所示的数据结构类型存储方式所对应的示例表格。在实际应用中，第一种方法通过数组或矩阵的数据结构实现存储，例如，图4中，对于A类节点（逻辑判断类节点），采用一个表格或数组给出了第0~n类算力的资源量（通用算力为第0类），其中，R（A，0）=50表明A类节点的第0类算力有50个单位，R(C,1)=0表明C类节点没有第1类算力。

其中，图5示例性地提供了上述第二种方法所对应的纳米继电器节点的算力资源信息的数据结构类型存储方式。在纳米继电器节点中直接设置“节点算力资源”字段，里面详细给出了这个节点中各种专用算力和通用算力的资源数，而不局限于有限的节点类型。下图给出了一个节点的数据结构类型。

基于上述纳米继电器的算力分类、纳米继电器的分类、纳米继电器的算力资源信息，下述示例性地提供了一种纳米继电器节点分配算力的具体方法，其步骤包括：

步骤1：各个纳米继电器节点每隔一段时间对自身的当前负载率L进行评估，针对每种算力通过SRAM（静态随机存取存储器）占用评估方法或中断时间评估法评估出当前已经使用的负载率，并动态更新当前负载率向量，其中L(i)表示第i类算力的负载率；

步骤2：纳米继电器调度纳米继电器调度服务器每次向各个纳米继电器节点发送算力资源需求类型和算力资源需求量信息，每一次只发送一类算力资源需求的需求量，如果需要多类算力资源，将会发送多条信息。

例如，纳米继电器调度服务器某一时刻需要60个单位的专用算力1和50个单位的专用算力2，则会分成两条需求向所有纳米继电器节点进行发送，第一条：我需要60个单位的专用算力1；第二条：我需要50个单位的专用算力2。

步骤3：在某个纳米继电器节点收到某类算力的算力资源需求量信息后，会首先在自己的节点算力资源里匹配还没有被占用的对应类型专用算力资源，并评估剩余专用算力资源占用量是否大于算力资源需求量，如果剩余专用算力资源占用量大于算力资源需求量则直接完成算力评估并返回。

步骤4：当纳米继电器节点在自己的节点中对应类型的专用算力资源不足时，优先调用本节点剩余的通用资源，但由于通用资源相比专用算力资源没有指令集层级或硬件层级加速，调度用作专用算力资源时算力资源需要进行转化，对应转化系数T（0<T<1），例如，T（0,1）=0.85表明通用算力被用作专用算力1（即逻辑类算力）时，100个单位的通用算力仅能被用作85个逻辑类算力。

步骤5：纳米继电器节点在自己的节点中对应类型的专用算力资源和通用算力资源均用尽后，调度本节点剩余的其他类型专用算力资源满足本次算力资源需求，而专用算力资源被用作其他类型专用计算时，转化系数T将降低，例如T（2,1）=0.5表明专用算力2（即数值计算类算力）被用作专用算力1（即逻辑类算力）时，100个单位的通用算力资源仅能被用作50个逻辑类算力资源。

步骤6：在纳米继电器阵列初始化时，会提前将转化系数矩阵T进行初始化，在算力资源调度过程中每个纳米继电器节点直接查表进行灵活调度转化。其中，T可以表示为：

通过上述步骤1-6即能实现纳米继电器节点算力资源的分配。

步骤S208，根据各算力评估结果，确定目标纳米继电器节点和待调度纳米继电器节点；待调度纳米继电器节点为纳米继电器节点集合中除目标纳米继电器节点外的纳米继电器节点；目标纳米继电器节点为算力评估结果不满足预设的算力资源条件的异常纳米继电器节点。

其中，预设的算力资源条件可以是指算力资源充足。

具体实现中，纳米继电器调度服务器确定各异常纳米继电器节点的算力资源是否足以负荷运算任务的执行，纳米继电器调度服务器将不足以负荷运算任务执行的异常纳米继电器节点作为目标纳米继电器节点，将电力专用芯片中除该目标纳米继电器节点外的纳米继电器节点作为待调度纳米继电器节点。

步骤S210，根据待调度纳米继电器节点对应的调度优先级别，指示目标纳米继电器节点调度待调度纳米继电器节点重新执行运算任务。

其中，调度优先级别可以是指纳米继电器节点的被调度顺序。

具体实现中，纳米继电器调度服务器确定各个待调度纳米继电器节点的调度优先级别，确定目标纳米继电器节点调用各个待调度纳米继电器节点的调用顺序，纳米继电器调度服务器根据各个待调度纳米继电器节点的调用顺序，调用各待调度纳米继电器节点重新执行目标纳米继电器节点中的运算任务。

上述的方法可应用于如图6所示的用于控制电力专用芯片中的各纳米继电器节点的算力平衡系统中，该算力平衡系统包括多个纳米继电器节点602、算力评估模块604和算力平衡模块606。实际应用中，电力专用芯片的各个纳米继电器节点与算力评估模块604通信连接，算力评估模块604与算力平衡模块606通信相连，算力评估模块604用于确定各个纳米继电器节点的算力评估结果，算力平衡模块606用于根据算力评估结果对各个纳米继电器节点进行算力资源的调度。

上述纳米继电器算力资源调度方法、装置、计算机设备、存储介质和计算机程序产品，通过在纳米继电器节点集合中的各纳米继电器节点执行运算任务的过程中，确定运算任务执行状态为失败状态的纳米继电器节点为异常纳米继电器节点；获取各异常纳米继电器节点对应的算力资源需求量和算力资源占有量；算力资源需求量为异常纳米继电器节点执行运算任务时所需的算力资源量；算力资源占有量为异常纳米继电器节点当前所占有的算力资源量；根据算力资源需求量和算力资源占有量，确定各异常纳米继电器节点的算力评估结果； 根据各算力评估结果，确定目标纳米继电器节点和待调度纳米继电器节点；待调度纳米继电器节点为纳米继电器节点集合中除目标纳米继电器节点外的纳米继电器节点；目标纳米继电器节点为算力评估结果不满足预设的算力资源条件的异常纳米继电器节点；根据待调度纳米继电器节点对应的调度优先级别，指示目标纳米继电器节点调度待调度纳米继电器节点重新执行运算任务；如此，实现了在纳米继电器节点执行运算任务失败的情况下，根据纳米继电器节点的算力评估结果，确定是否需要对其他纳米继电器节点的算力资源进行调度，能够高效地保证纳米继电器节点中的运算任务的顺利执行，从而提高了算力资源调度效率。

在另一个实施例中，根据各算力评估结果，确定目标纳米继电器节点和待调度纳米继电器节点，包括：根据各算力评估结果，确定各异常纳米继电器节点的当前算力资源是否满足预设的算力资源条件；将当前算力资源不满足预设的算力资源条件的异常纳米继电器节点作为目标纳米继电器节点，将各纳米继电器节点中除目标纳米继电器节点外的纳米继电器节点作为待调度纳米继电器节点。

具体实现中，纳米继电器调度服务器根据电力专用芯片中各个异常纳米继电器节点的算力评估结果，确定各个异常纳米继电器节点的当前算力资源是否充足，纳米继电器调度服务器将当前算力资源不充足的异常纳米继电器节点作为目标纳米继电器节点，纳米继电器调度服务器将电力专用芯片中除目标纳米继电器节点外的纳米继电器节点作为待调度纳米继电器节点。

本实施例的技术方案，通过根据各算力评估结果，确定各异常纳米继电器节点的当前算力资源是否满足预设的算力资源条件；将当前算力资源不满足预设的算力资源条件的异常纳米继电器节点作为目标纳米继电器节点，将各纳米继电器节点中除目标纳米继电器节点外的纳米继电器节点作为待调度纳米继电器节点；如此，可以将算力资源充足的纳米继电器节点作为待调度纳米继电器节点，使得算力资源不充足的纳米继电器节点可以通过调度其他算力资源充足的纳米继电器节点的算力资源，从而保障算力资源不充足的纳米继电器节点可以顺利地执行运算任务。

在另一个实施例中，方法还包括：将当前算力资源满足预设的算力资源条件的异常纳米继电器节点作为待控制纳米继电器节点；在待控制纳米继电器节点执行运算任务时所调用的各进程中，识别核心进程和非核心进程；在核心进程被正常调用且被正确执行的情况下，忽略待控制纳米继电器节点在调用非核心进程时产生的错误信息。

具体实现中，纳米继电器调度服务器将当前算力资源充足的异常纳米继电器节点作为待控制纳米继电器节点，纳米继电器调度服务器在待控制纳米继电器节点执行运算任务时，识别核心进程和非核心进程，纳米继电器调度服务器在确定核心进程被顺利调用、且核心进程被正确执行的情况下，忽略待控制纳米继电器节点在调用非核心进程时产生的错误信息。

实际应用中，上述方法对应于针对异常纳米继电器节点的错误忽略控制策略，即在确定运算任务关联到多个进程的调用时，纳米继电器节点可以根据各进程被调用的次数、进程的配置位置、占用的内存资源大小，进行核心、以及非核心进程的识别。例如，配置在中心纳米继电器节点的进程，可以视作核心进程，配置在边缘纳米继电器节点的进程，可以视作非核心进程。为了保证待控制纳米继电器节点中运算任务的顺利执行，可以从其余多个纳米继电器节点中调度出相应的调度节点，并基于该调度节点执行核心进程，其余非核心进程则可以在执行容错控制策略的过程中，由先前的纳米继电器节点继续执行。

本实施例的技术方案，通过将当前算力资源满足预设的算力资源条件的异常纳米继电器节点作为待控制纳米继电器节点；在待控制纳米继电器节点执行运算任务时所调用的各进程中，识别核心进程和非核心进程；在核心进程被正常调用且被正确执行的情况下，忽略待控制纳米继电器节点在调用非核心进程时产生的错误信息；如此，可以灵活地根据实际情况确定是否需要对错误信息进行处理，从而提高运算资源充足的异常纳米继电器节点的运行任务执行效率，并且，能够充分利用纳米继电器节点的算力资源，提高算力资源利用率，避免算力资源的浪费。

在另一个实施例中，方法还包括：获取待控制纳米继电器节点执行运算任务的任务执行失败次数；在任务执行失败次数小于待控制纳米继电器节点的最大容错次数的情况下，控制待控制纳米继电器节点重新执行运算任务；在任务执行失败次数大于或等于最大容错次数的情况下，发送待控制纳米继电器节点的运算任务执行失败信息至通信用户端，以及，将待控制纳米继电器节点进行标记，以指示待控制纳米继电器节点暂停接收新的运算任务。

其中，最大容错次数即为在任务运行失败的时候，恢复到任务执行进行之前，重新执行该任务的次数上限值。

其中，运算任务执行失败信息是指纳米继电器节点执行运算任务失败时对应的详细记录信息。

具体实现中，纳米继电器调度服务器获取当前算力资源充足的异常纳米继电器节点执行运算任务的任务执行失败次数，即纳米继电器调度服务器获取待控制纳米继电器节点执行运算任务的任务执行失败次数，在确定任务执行失败次数小于该运算任务对应的最大容错次数时，纳米继电器调度服务器控制待控制纳米继电器节点重新执行运算任务，在确定任务执行失败次数大于或等于最大容错次数的情况下，纳米继电器调度服务器发送该待控制纳米继电器节点的运算任务错误执行信息到通信用户端，并且，纳米继电器调度服务器对该待控制节点进行标记，以控制该待控制节点在目标时间段内暂停接收新的运算任务。

实际应用中，通信用户端与各纳米继电器节点相连，通信用户端按照预设的连接接口连接到纳米继电器节点，并向纳米继电器节点下发相应的运算任务。在通信用户端下发运算任务之前，还可以进行数据加密处理、以及验证通信交互端的身份合法性，以避免用户的隐私数据被黑客破解、或窃取，提高了数据流量在传输过程中的安全性。

实际应用中，最大容错次数是根据运算任务的容错级别确定的，通信用户端将各运算任务的容错级别下发到各纳米继电器节点，纳米继电器节点按照该容错级别，在确定运算任务执行失败时，制定适应的容错控制策略，以保证能够顺利恢复运算任务的执行。

实际应用中，上述的方法对应于针对各纳米继电器节点的错误重做控制策略，即在系统运行时有错误被激活的情况下仍能保证不间断提供服务的方法和技术。在硬件层上，容错可以通过转接各个硬件组件来实现。当异常情况发生时，错误的组件被确定并从服务中删除，同时机器能继续正常运行。

上述的方法在纳米继电器节点运行出现错误的情况下，能够将各纳米继电器节点的进程恢复到正确的运行状态，并继续执行对应的运算任务。

本实施例的技术方案，通过获取待控制纳米继电器节点执行运算任务的任务执行失败次数；在任务执行失败次数小于待控制纳米继电器节点的最大容错次数的情况下，控制待控制纳米继电器节点重新执行运算任务；在任务执行失败次数大于或等于最大容错次数的情况下，发送待控制纳米继电器节点的运算任务执行失败信息至通信用户端，以及，将待控制纳米继电器节点进行标记，以指示待控制纳米继电器节点暂停接收新的运算任务；如此，在异常纳米继电器节点再次执行纳米继电器节点之前，可以对前一次导致运行任务执行失败的原因进行定位，并基于定位到的结果进行调整，以避免再次执行的过程中，还是因为与上一次同样的原因导致运行任务执行失败，提高了容错效率，从而提高算力资源调度效率。

在另一个实施例中，方法还包括：获取各异常纳米继电器节点的节点运行状态和各异常纳米继电器节点执行对应的运算任务时涵盖的数据总量；根据节点运行状态和数据总量，确定各异常纳米继电器节点的算力资源需求量。

其中，节点运行状态可以是指纳米继电器节点的是否正常运行所对应的状态信息。

具体实现中，纳米继电器调度服务器获取电力专用芯片各个异常纳米继电器节点的节点运行状态和各个异常纳米继电器节点执行对应的运算任务时所涵盖的数据总量，纳米继电器调度服务器根据各个异常纳米继电器节点的节点运行状态和数据总量，确定各个异常纳米继电器节点的算力资源需求量。

本实施例的技术方案，通过获取各异常纳米继电器节点的节点运行状态和各异常纳米继电器节点执行对应的运算任务时涵盖的数据总量；根据节点运行状态和数据总量，确定各异常纳米继电器节点的算力资源需求量；如此，可以准确地确定各异常纳米继电器节点的算力资源需求量，从而得到更为准确的算力评估结果。

在另一个实施例中，在根据待调度纳米继电器节点对应的调度优先级别，指示目标纳米继电器节点调度待调度纳米继电器节点重新执行运算任务的步骤之前，方法还包括：获取各待调度纳米继电器节点的剩余算力资源量和各待调度纳米继电器节点在预设时间段内产生的总能耗值；根据剩余算力资源量和总能耗值，确定各待调度纳米继电器节点的调度优先级别。

其中，剩余算力资源量可以是指纳米继电器节点中还未使用的算力资源量。

具体实现中，纳米继电器调度服务器获取各个待调度纳米继电器节点的剩余的算力资源量和各个待调度纳米继电器节点在预先设置的时间点内产生的总能耗值，确定各个待调度纳米继电器节点的调度优先级别，然后纳米继电器调度服务器根据各个待调度纳米继电器节点的调度优先级别，指示目标纳米继电器节点调度各待调度纳米继电器节点重新执行运算任务。

本实施例的技术方案，通过获取各待调度纳米继电器节点的剩余算力资源量和各待调度纳米继电器节点在预设时间段内产生的总能耗值；根据剩余算力资源量和总能耗值，确定各待调度纳米继电器节点的调度优先级别；如此，可以根据各待调度纳米继电器节点的调度优先级别，在确定对某一待调度节点优先进行调度时，可以对其他无需执行运算任务的待调度纳米继电器节点执行关闭操作，或将无需执行运算任务的待调度纳米继电器节点的算力资源进行释放，提高对各纳米继电器节点的算力资源调用效率。

在另一个实施例中，如图7所示，提供了一种纳米继电器算力资源调度方法，以该方法应用于图1中的纳米继电器调度服务器104为例进行说明，包括以下步骤：

步骤S702，在纳米继电器节点集合中的各纳米继电器节点执行运算任务的过程中，确定运算任务执行状态为失败状态的纳米继电器节点为异常纳米继电器节点。

步骤S704，获取各异常纳米继电器节点对应的算力资源需求量和算力资源占有量。

步骤S706，根据算力资源需求量和算力资源占有量，确定各异常纳米继电器节点的算力评估结果；算力资源需求量为异常纳米继电器节点执行运算任务时所需的算力资源量；算力资源占有量为异常纳米继电器节点当前所占有的算力资源量。

步骤S708，根据各算力评估结果，确定各异常纳米继电器节点的当前算力资源是否满足预设的算力资源条件。

步骤S710，将当前算力资源不满足预设的算力资源条件的异常纳米继电器节点作为目标纳米继电器节点，将各纳米继电器节点中除目标纳米继电器节点外的纳米继电器节点作为待调度纳米继电器节点；待调度纳米继电器节点为纳米继电器节点集合中除目标纳米继电器节点外的纳米继电器节点；目标纳米继电器节点为算力评估结果不满足预设的算力资源条件的异常纳米继电器节点。

步骤S712，根据待调度纳米继电器节点对应的调度优先级别，指示目标纳米继电器节点调度待调度纳米继电器节点重新执行运算任务。

需要说明的是，上述步骤的具体限定可以参见上文对一种纳米继电器算力资源调度的具体限定。

应该理解的是，虽然如上所述的各实施例所涉及的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，这些步骤可以以其它的顺序执行。而且，如上所述的各实施例所涉及的流程图中的至少一部分步骤可以包括多个步骤或者多个阶段，这些步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，这些步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其它步骤或者其它步骤中的步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。

基于同样的发明构思，本申请实施例还提供了一种用于实现上述所涉及的纳米继电器算力资源调度方法的纳米继电器算力资源调度装置。该装置所提供的解决问题的实现方案与上述方法中所记载的实现方案相似，故下面所提供的一个或多个纳米继电器算力资源调度装置实施例中的具体限定可以参见上文中对于纳米继电器算力资源调度方法的限定，在此不再赘述。

在一个实施例中，如图8所示，提供了一种纳米继电器算力资源调度装置，包括：

确定模块802，用于在纳米继电器节点集合中的各纳米继电器节点执行运算任务的过程中，确定运算任务执行状态为失败状态的纳米继电器节点为异常纳米继电器节点；

获取模块804，用于获取各异常纳米继电器节点的算力资源需求量和算力资源占有量；算力资源需求量为对应的异常纳米继电器节点执行运算任务时所需的算力资源量；算力资源占有量为对应的异常纳米继电器节点当前所占有的算力资源量；

评估模块806，用于根据算力资源需求量和算力资源占有量，确定各异常纳米继电器节点的算力评估结果；

判断模块808，用于根据各算力评估结果，确定目标纳米继电器节点和待调度纳米继电器节点；待调度纳米继电器节点为各纳米继电器节点中除目标纳米继电器节点外的纳米继电器节点；目标纳米继电器节点为异常纳米继电器节点中算力评估结果不满足预设的算力资源条件的异常纳米继电器节点；

指示模块810，用于根据待调度纳米继电器节点对应的调度优先级别，指示目标纳米继电器节点调度待调度纳米继电器节点重新执行运算任务。

在其中一个实施例中，判断模块808，具体用于根据各算力评估结果，确定各异常纳米继电器节点的当前算力资源是否满足预设的算力资源条件；将当前算力资源不满足预设的算力资源条件的异常纳米继电器节点作为目标纳米继电器节点，将各纳米继电器节点中除目标纳米继电器节点外的纳米继电器节点作为待调度纳米继电器节点。

在其中一个实施例中，所述装置还包括：识别模块，具体用于将当前算力资源满足预设的算力资源条件的异常纳米继电器节点作为待控制纳米继电器节点；在待控制纳米继电器节点执行运算任务时所调用的各进程中，识别核心进程和非核心进程；在核心进程被正常调用且被正确执行的情况下，忽略待控制纳米继电器节点在调用非核心进程时产生的错误信息。

在其中一个实施例中，所述装置还包括：控制模块，具体用于获取待控制纳米继电器节点执行运算任务的任务执行失败次数；在任务执行失败次数小于待控制纳米继电器节点的最大容错次数的情况下，控制待控制纳米继电器节点重新执行运算任务；在任务执行失败次数大于或等于最大容错次数的情况下，发送待控制纳米继电器节点的运算任务执行失败信息至通信用户端，以及，将待控制纳米继电器节点进行标记，以指示待控制纳米继电器节点暂停接收新的运算任务。

在其中一个实施例中，所述装置还包括：需求确定模块，具体用于获取各异常纳米继电器节点的节点运行状态和各异常纳米继电器节点执行对应的运算任务时涵盖的数据总量；根据节点运行状态和数据总量，确定各异常纳米继电器节点的算力资源需求量。

在其中一个实施例中，所述装置还包括：调度模块，具体用于获取各待调度纳米继电器节点的剩余算力资源量和各待调度纳米继电器节点在预设时间段内产生的总能耗值；根据剩余算力资源量和总能耗值，确定各待调度纳米继电器节点的调度优先级别。

上述纳米继电器算力资源调度装置中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中的处理器中，也可以以软件形式存储于计算机设备中的存储器中，以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。

在一个实施例中，提供了一种计算机设备，该计算机设备可以是服务器，其内部结构图可以如图9所示。该计算机设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器和网络接口。其中，该计算机设备的处理器用于提供计算和控制能力。该计算机设备的存储器包括非易失性存储介质和内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统、计算机程序和数据库。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该计算机设备的数据库用于存储纳米继电器算力资源调度数据。该计算机设备的网络接口用于与外部的终端通过网络连接通信。该计算机程序被处理器执行时以实现一种纳米继电器算力资源调度方法。

本领域技术人员可以理解，图9中示出的结构，仅仅是与本申请方案相关的部分结构的框图，并不构成对本申请方案所应用于其上的计算机设备的限定，具体的计算机设备可以包括比图中所示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者具有不同的部件布置。

在一个实施例中，提供了一种计算机设备，包括存储器和处理器，存储器存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时，使得处理器执行上述一种纳米继电器算力资源调度方法的步骤。此处一种纳米继电器算力资源调度方法的步骤可以是上述各个实施例的一种纳米继电器算力资源调度方法中的步骤。

在一个实施例中，提供了一种计算机可读存储介质，存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时，使得处理器执行上述一种纳米继电器算力资源调度方法的步骤。此处一种纳米继电器算力资源调度方法的步骤可以是上述各个实施例的一种纳米继电器算力资源调度方法中的步骤。

在一个实施例中，提供了一种计算机程序产品，包括计算机程序，计算机程序被处理器执行时，使得处理器执行上述一种纳米继电器算力资源调度方法的步骤。此处一种纳米继电器算力资源调度方法的步骤可以是上述各个实施例的一种纳米继电器算力资源调度方法中的步骤。

需要说明的是，本申请所涉及的用户信息（包括但不限于用户设备信息、用户个人信息等）和数据（包括但不限于用于分析的数据、存储的数据、展示的数据等），均为经用户授权或者经过各方充分授权的信息和数据。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和易失性存储器中的至少一种。非易失性存储器可包括只读存储器（Read-OnlyMemory，ROM）、磁带、软盘、闪存、光存储器、高密度嵌入式非易失性存储器、阻变存储器（ReRAM）、磁变存储器（Magnetoresistive Random Access Memory，MRAM）、铁电存储器（Ferroelectric Random Access Memory，FRAM）、相变存储器（Phase Change Memory，PCM）、石墨烯存储器等。易失性存储器可包括随机存取存储器（Random Access Memory，RAM）或外部高速缓冲存储器等。作为说明而非局限，RAM可以是多种形式，比如静态随机存取存储器（Static Random AccessMemory，SRAM）或动态随机存取存储器（Dynamic RandomAccess Memory，DRAM）等。本申请所提供的各实施例中所涉及的数据库可包括关系型数据库和非关系型数据库中至少一种。非关系型数据库可包括基于区块链的分布式数据库等，不限于此。本申请所提供的各实施例中所涉及的处理器可为通用处理器、中央处理器、图形处理器、数字信号处理器、可编程逻辑器、基于量子计算的数据处理逻辑器等，不限于此。

以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种纳米继电器算力资源调度方法，其特征在于，所述方法包括：

在纳米继电器节点集合中的各纳米继电器节点执行运算任务的过程中，确定运算任务执行状态为失败状态的纳米继电器节点为异常纳米继电器节点；

获取各所述异常纳米继电器节点对应的算力资源需求量和算力资源占有量；所述算力资源需求量为所述异常纳米继电器节点执行所述运算任务时所需的算力资源量；所述算力资源占有量为所述异常纳米继电器节点当前所占有的算力资源量；

根据所述算力资源需求量和所述算力资源占有量，确定各所述异常纳米继电器节点的算力评估结果；

根据各所述算力评估结果，确定目标纳米继电器节点和待调度纳米继电器节点；所述待调度纳米继电器节点为所述纳米继电器节点集合中除所述目标纳米继电器节点外的纳米继电器节点；所述目标纳米继电器节点为算力评估结果不满足预设的算力资源条件的所述异常纳米继电器节点；

根据所述待调度纳米继电器节点对应的调度优先级别，指示所述目标纳米继电器节点调度所述待调度纳米继电器节点重新执行所述运算任务。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据各所述算力评估结果，确定目标纳米继电器节点和待调度纳米继电器节点，包括：

根据各所述算力评估结果，确定各所述异常纳米继电器节点的当前算力资源是否满足所述预设的算力资源条件；

将当前算力资源不满足所述预设的算力资源条件的所述异常纳米继电器节点作为所述目标纳米继电器节点，将各所述纳米继电器节点中除所述目标纳米继电器节点外的纳米继电器节点作为所述待调度纳米继电器节点。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

将所述当前算力资源满足所述预设的算力资源条件的所述异常纳米继电器节点作为待控制纳米继电器节点；

在所述待控制纳米继电器节点执行所述运算任务时所调用的各进程中，识别核心进程和非核心进程；

在所述核心进程被正常调用且被正确执行的情况下，忽略所述待控制纳米继电器节点在调用所述非核心进程时产生的错误信息。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

获取所述待控制纳米继电器节点执行所述运算任务的任务执行失败次数；

在所述任务执行失败次数小于所述待控制纳米继电器节点的最大容错次数的情况下，控制所述待控制纳米继电器节点重新执行所述运算任务；

在所述任务执行失败次数大于或等于所述最大容错次数的情况下，发送所述待控制纳米继电器节点的运算任务执行失败信息至通信用户端，以及，将所述待控制纳米继电器节点进行标记，以指示所述待控制纳米继电器节点暂停接收新的运算任务。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

获取各所述异常纳米继电器节点的节点运行状态和各所述异常纳米继电器节点执行对应的所述运算任务时涵盖的数据总量；

根据所述节点运行状态和所述数据总量，确定各所述异常纳米继电器节点的算力资源需求量。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述根据所述待调度纳米继电器节点对应的调度优先级别，指示所述目标纳米继电器节点调度所述待调度纳米继电器节点重新执行所述运算任务的步骤之前，所述方法还包括：

获取各所述待调度纳米继电器节点的剩余算力资源量和各所述待调度纳米继电器节点在预设时间段内产生的总能耗值；

根据所述剩余算力资源量和所述总能耗值，确定各所述待调度纳米继电器节点的调度优先级别。

7.一种纳米继电器算力资源调度装置，其特征在于，所述装置包括：

确定模块，用于在纳米继电器节点集合中的各纳米继电器节点执行运算任务的过程中，确定运算任务执行状态为失败状态的纳米继电器节点为异常纳米继电器节点；

获取模块，用于获取各所述异常纳米继电器节点的算力资源需求量和算力资源占有量；所述算力资源需求量为对应的所述异常纳米继电器节点执行所述运算任务时所需的算力资源量；所述算力资源占有量为对应的所述异常纳米继电器节点当前所占有的算力资源量；

评估模块，用于根据所述算力资源需求量和所述算力资源占有量，确定各所述异常纳米继电器节点的算力评估结果；

判断模块，用于根据各所述算力评估结果，确定目标纳米继电器节点和待调度纳米继电器节点；所述待调度纳米继电器节点为各所述纳米继电器节点中除所述目标纳米继电器节点外的纳米继电器节点；所述目标纳米继电器节点为所述异常纳米继电器节点中算力评估结果不满足预设的算力资源条件的异常纳米继电器节点；

指示模块，用于根据所述待调度纳米继电器节点对应的调度优先级别，指示所述目标纳米继电器节点调度所述待调度纳米继电器节点重新执行所述运算任务。

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述判断模块，用于根据各所述算力评估结果，确定各所述异常纳米继电器节点的当前算力资源是否满足所述预设的算力资源条件；将当前算力资源不满足所述预设的算力资源条件的所述异常纳米继电器节点作为所述目标纳米继电器节点，将各所述纳米继电器节点中除所述目标纳米继电器节点外的纳米继电器节点作为所述待调度纳米继电器节点。

9.一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至6中任一项所述的方法的步骤。

10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至6中任一项所述的方法的步骤。