基于多核處理器的節(jié)能調(diào)度算法研究.pdf

1、近年來(lái)，處理器的能耗問(wèn)題日益突出，單處理器到多核處理器，雖然在性能上有所提高，但同時(shí)導(dǎo)致了更多的能量消耗，不僅引發(fā)了難以解決的散熱問(wèn)題，還導(dǎo)致系統(tǒng)的可靠性下降。因此，在滿足時(shí)間約束條件下，如何盡可能的降低系統(tǒng)能耗，已經(jīng)成為多核處理器實(shí)時(shí)節(jié)能調(diào)度領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。
　　 已有算法的研究重點(diǎn)在于如何充分利用任務(wù)的實(shí)際執(zhí)行時(shí)間αi遠(yuǎn)小于最壞情況執(zhí)行時(shí)間ωi所產(chǎn)生的動(dòng)態(tài)空閑時(shí)間以及任務(wù)在時(shí)限之前完成而產(chǎn)生的靜態(tài)空閑時(shí)間，設(shè)計(jì)速率調(diào)度算法來(lái)

2、合理降低處理器核電壓/頻率，達(dá)到同時(shí)滿足硬實(shí)時(shí)任務(wù)時(shí)限約束與最少能耗的統(tǒng)一目標(biāo)。本文在利用空閑時(shí)間降低速率的同時(shí)，盡量減少處理器切換電壓/頻率所造成的能耗。
　　 本文的主要工作如下：
　　 (1)提出一種新的多核處理器節(jié)能調(diào)度算法，該方法基于空閑時(shí)間回收策略和盡量減少處理器頻率切換造成的能耗。首先獲得前面執(zhí)行任務(wù)的平均任務(wù)執(zhí)行比率，來(lái)估算下一個(gè)任務(wù)的執(zhí)行速率，從而將其映射到速率最相近的處理器上，以減少處理器改變速率時(shí)所

3、消耗的能耗。并通過(guò)讓相鄰的兩個(gè)任務(wù)共享處理器上的空閑時(shí)間來(lái)降低處理器的執(zhí)行速率，從而達(dá)到減少能耗的目的。通過(guò)理論推導(dǎo)和分析，將新算法與近三年來(lái)的算法進(jìn)行對(duì)比測(cè)試，結(jié)果表明在大部分條件下，新算法能夠獲得更好的節(jié)能效果。
　　 (2)根據(jù)大量測(cè)試數(shù)據(jù)，深入分析了影響算法節(jié)能效率的因素以及算法的調(diào)度約束條件和算法的適用條件，進(jìn)而提出了三種改進(jìn)算法TR-SS2(負(fù)載均衡策略)、ESR-SS2-CE和ESR-SS2-M，增加對(duì)速度的約束條