1.一种面向移动Web服务的CPU资源自适应调度系统,其特征在于,包括有Web特征采集模块、线下机器学习模块、网络状态感知模块和CPU资源调度模块;所述Web特征采集模块,用于采集Web架构及样式特征信息;所述线下机器学习模块,遍历不同CPU配置组合加载海量网页,根据用户需求标记最优配置,通过支持向量机分类算法,构建相应的CPU资源调度模型;所述网络状态感知模块,用于判断网络类型和当前网络通讯质量;CPU资源调度模块,利用线下学习好的调度模块,根据网页负载、网络状态和用户需求来动态调度CPU资源;
所述的Web架构与HTML相关;所述的样式特征与CSS相关;所述的用户需求为最低能耗,最快浏览速度或最优EDP;所述的网络类型为2G,3G,4G或WiFi;
所述Web特征采集模块包括:
1)浏览器插件,用于实时采集海量Web架构及样式特征信息;
2)特征处理算法,对特征进行归一化处理,为下一步的机器学习模块提供特征输入值;
在将特征值输入到学习算法之前,为了均衡不同特征对分类结果的影响程度,通过公式(1)min‑max标准化对特征值进行归一化处理;然后将处理好的特征信息输入SVM分类算法构建预测模型;在实际使用阶段,也需先提取特征值进行归一化处理,然后输入分类模型进行分类预测,
x为输入特征的原始值,max(x)为某一类特征的最大特征值,min(x)为某一类特征的最小特征值,x′为规一化后的新的特征值;
所述线下机器学习模块包含:
1)CPU控制器:用于自动遍历异构CPU大小核任意组合频率,并自动标记不同优化目标下的最优配置,最优配置包括加载时间,能耗和EDP;
2)SVM分类算法:利用支持向量机分类算法,根据Web特征采集模块采集到的信息,对应最优CPU配置,构建不同特征信息的最优配置模型;
所述网络状态感知模块包含网络状态感知插件,网络状态感知插件:判断当前移动设备网络通讯技术2G、3G、4G或WiFi,在网页加载期间测量当前链路下行带宽、上行带宽及延迟,带入公式(2),获得综合评分值,并根据已有的不同网络环境的参数确定当前所处网络环境,最终根据网络环境和用户期望选择最优的CPU配置模型,d=α|dbm‑db|+β|ubm‑ub|+γ|dm‑d| (2)其中dbm为测量得到的下行带宽,ubm为上行带宽,dm为延迟,α,β,γ为权重,根据获得数据,对当前网络状态进行定义,α,β,γ分别为0.3,0.1,0.6,延迟具有较大权重,分别带入不同环境进行计算,d值最小的为当前环境;
所述CPU资源调度模块,CPU资源调度器:根据线下机器学习模块采集的网络状态特征信息、根据网络状态感知模块构建的CPU资源预测模型,动态调度CPU资源。
2.面向移动Web服务的CPU资源自适应调度系统的使用方法,其特征在于,包括以下步骤:
1)采集海量Web特征信息;
2)遍历CPU配置,根据不同优化目标,标记对应的最优配置;
3)基于支持向量机算法,根据步骤1)、步骤2)采集内容,通过支持向量机寻找网页特征同加载能耗和加载时间的关系,构建CPU配置预测模型;
4)获取当前网络状态和用户需求,选择最优的资源配置模型;
5)采集Web特征信息,并输入步骤4)选择的配置模型,调度CPU资源;
所述步骤1)又包括步骤11),步骤12)和步骤13):步骤11),遍历海量网页,浏览器解析过程中遍历DOM树,获取HTML标签及数量、HTML标签及数量、DOM结点数及DOM树深度;
步骤12),遍历海量网页,获取CSS特性及数量、CSS规则及数量及CSS选择器模式及数量;
步骤13),均衡不同特征对分类结果的影响程度,对特征值按照公式(1)进行归一化处理:
x为输入特征的原始值,max(x)为某一类特征的最大特征值,min(x)为某一类特征的最小特征值,x′为规一化后的新的特征值;
所述步骤2)还包括步骤21)和步骤22):步骤21),利用Shell脚本,加载海量网页,将浏览器进程放在异构处理器大小核上分别执行,遍历大小核所有组合配置;
步骤22),收集加载功耗和加载时间,标记对应特征的最优加载功耗配置和最优加载时间配置以及最优EDP,EDP为能耗和时间的乘积;
所述步骤3),将步骤S1的特征值以及S2样本标签输入SVM‑RBF算法,然后利用网格搜索法确定SVM‑RBF错分代价参数C和gamma值,自动搜索,确定最佳预测结果后停止搜索,保存参数C和gamma值,确定基于不同优化目标的CPU资源调度模型;
所述步骤4)包括:步骤41)、步骤42)、步骤43)和步骤44):步骤41),将步骤3)获得的CPU资源调度模块部署在浏览器插件中;
步骤42),判断当前移动设备网络通讯技术是2G、3G、4G还是WiFi,在网页加载期间测量当前链路下行带宽、上行带宽及延迟,带入公式(2),获得综合评分值,并根据已有的不同网络环境的参数确定当前所处网络环境,最终根据网络环境和用户期望选择最优的CPU配置模型,
d=α|dbm‑db|+β|ubm‑ub|+γ|dm‑d| (2)其中dbm为测量得到的下行带宽,ubm为上行带宽,dm为延迟,α,β,γ为权重,根据获得数据,对当前网络状态进行定义,α,β,γ分别为0.3,0.1,0.6,延迟具有较大权重,分别带入不同环境进行计算,d值最小的为当前环境;
步骤43),收集即将浏览网页特征信息;
步骤44),将步骤43)获得的信息输入CPU配置预测模型,并输出预测结果;
所述的步骤5),将步骤44)输出结果输入CPU调度器,根据CPU预测值调度浏览进程。