基于空間時間回收算法的實時系統(tǒng)低功耗的設計.pdf

1、隨著嵌入式便攜設備在計算和通信領域的快速發(fā)展,基于嵌入式系統(tǒng)的多媒體應用廣受歡迎,但這些功能的實現需耗費較高的能量。嵌入式便攜設備一般都依賴電池供電,有限的電池容量限制了設備性能的開發(fā),因此嵌入式系統(tǒng)的低功耗研究勢在必行。
　　 目前研究中較為熱門的低功耗技術主要有動態(tài)電壓調整(DVS)技術,該技術同時降低處理器的電壓和頻率來降低功耗。DVS策略分為:任務內和任務間DVS策略。任務間DVS策略是從系統(tǒng)級的角度宏觀地實現任務調度和

2、能量配置,主要考慮如何在多任務之間切換處理器的頻率?；诳臻g時間回收的任務間DVS策略關鍵在于如何估算和分配空閑時間。根據空間時間回收方式的不同,本文改進了空間時間回收算法和空間時間轉移算法。前者動態(tài)地回收空閑時間以降低當前任務的運行速度,后者轉移未來任務的運行時間給當前任務運行以降低其速度。本文設計的實現方案分為三步:(1)靜態(tài)最優(yōu)調度,假設任務均以最壞情況執(zhí)行,計算系統(tǒng)靜態(tài)最優(yōu)速度作為各任務實例的默認速度；(2)改進空間時間回收算法

3、,根據實際負載情況動態(tài)地回收空間時間降低任務的運行速度;(3)改進空間時間轉移算法,預測任務的實際負載情況預先設置速度下限值,根據該值調整未來任務需轉移的運行時間,并將當前任務調整在合適的速度運行。上述算法必須保證滿足截止時間的要求。
　　 為了驗證算法性能,本文在仿真平臺上使用DVS策略模擬周期性實時任務的調度,其輸入包括任務集說明和處理器特性參數。實驗結果表明改進的空間時間回收算法在CC-EDF算法的基礎上能降低15％的功耗