基于多核的高效節(jié)能實(shí)時(shí)任務(wù)調(diào)度算法研究.pdf

1、隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展,實(shí)時(shí)系統(tǒng)被廣泛應(yīng)用,人們對(duì)實(shí)時(shí)系統(tǒng)的功能需求逐漸增加,高性能多核處理器已成為當(dāng)今實(shí)時(shí)系統(tǒng)應(yīng)用的主流微處理器。全球變暖日益嚴(yán)重,低功耗設(shè)計(jì)作為綠色計(jì)算的重要手段,已引起了眾多專家、學(xué)者的高度關(guān)注。并且,大量文獻(xiàn)研究顯示,降頻節(jié)能會(huì)增加處理器的短暫性錯(cuò)誤,一定程度上降低了系統(tǒng)可靠性,對(duì)航海、空天等高可靠性實(shí)時(shí)系統(tǒng)造成負(fù)面影響。本文旨在研究多核實(shí)時(shí)系統(tǒng)的任務(wù)調(diào)度問(wèn)題,其目的在于尋找一種較理想的任務(wù)調(diào)度算法,在滿足實(shí)時(shí)

2、系統(tǒng)特定要求的前提下,充分發(fā)揮多核處理器并行性,合理利用空閑時(shí)間,使得系統(tǒng)能耗最小。
　　根據(jù)實(shí)時(shí)系統(tǒng)有無(wú)可靠性要求可分為普通實(shí)時(shí)系統(tǒng)和高可靠實(shí)時(shí)系統(tǒng)兩類。本文針對(duì)普通實(shí)時(shí)系統(tǒng)提出了一種動(dòng)態(tài)優(yōu)化高效節(jié)能調(diào)度算法DEERTS,該算法包含重定時(shí)優(yōu)化、靜態(tài)任務(wù)調(diào)度確定和動(dòng)態(tài)空閑時(shí)間利用三個(gè)階段。與現(xiàn)有調(diào)度算法相比,DEERTS通過(guò)基于軟件流水的重定時(shí)技術(shù)消除了迭代內(nèi)任務(wù)間的依賴約束,增加了任務(wù)集的最大并行度,采用混合智能優(yōu)化算法得到較優(yōu)

3、的靜態(tài)節(jié)能實(shí)時(shí)任務(wù)調(diào)度方案,利用任務(wù)執(zhí)行時(shí)產(chǎn)生的空閑時(shí)間進(jìn)一步降低了任務(wù)執(zhí)行的工作頻率。雖然DEERTS算法可較好地降低能耗,但不能維持系統(tǒng)原有可靠性。因此,在DEERTS算法的基礎(chǔ)上針對(duì)高可靠實(shí)時(shí)系統(tǒng)設(shè)計(jì)了一種動(dòng)態(tài)優(yōu)化可靠性感知的節(jié)能調(diào)度算法DDRAPM,在靜態(tài)任務(wù)調(diào)度確定階段為維持系統(tǒng)原有可靠性預(yù)留了共享恢復(fù)模塊,并利用了任務(wù)執(zhí)行時(shí)間和短暫性錯(cuò)誤出現(xiàn)不確定性產(chǎn)生的兩種動(dòng)態(tài)空閑時(shí)間。
　　最后,使用E3S和TGFF測(cè)試平臺(tái)做了大