一种基于功耗敏感的实时调度算法的研究

发布时间：2020-06-30 02:49

【摘要】：随着电子器件的快速发展,嵌入式设备应用日益广泛。嵌入式系统功能越来越复杂,能耗随之大幅度增加并制约了嵌入式系统的发展。因此,降低系统功耗,节约能量成为嵌入式系统中一个重要的研究方向。大多现有嵌入式处理器至少支持三种不同工作模式：运行模式,空闲模式和休眠模式,处理器在休眠模式的能量消耗远小于另外两种模式。Rowe等人提出了ESRHS节能调度算法,这种算法是在速率单调算法的基础上增加虚拟的休眠任务,消除空闲模式,使得处理器只需维护运行和休眠两种工作模式,从而降低系统功耗。然而,作者没有考虑模式切换需要消耗能量,ESRHS算法不符合实际。本文针对ESRHS算法的不足做了改进并对其进行扩展。首先,详细分析了ESRHS算法中可调度测试条件“悲观性”的原因,提出了一种新的可调度测试条件,降低测试条件悲观性。其次,改进ESRHS算法。通过考虑模式切换存在系统开销,本文提出的算法减少了休眠任务的切换次数,达到更好的节能效果。第三,扩展ESRHS算法。提出一种更加高效的动态节能调度算法,不但节省更多的能量,而且能够处理休眠任务执行时间较长的情况,从而,该算法适用于更多类型的CPU。最后,进行了大量的模拟实验。本文的算法明显优于现有的节能算法,较ESRHS算法多节约17%-65%的功耗。
【学位授予单位】：东北大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2009
【分类号】：TP368.11
【图文】：

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东北大学硕士学位论文第3章RHS算法及改进算法个最近的TH的边界点刁‘可以执行。如在图3.1的下图中，任务:。的第二个作业在时刻15处被释放，但是合格执行的时刻是下一个最近的TH的边界，即时刻20。引。OPR一S怜.娜=习~!{l ))):___国 111如 {{{飞 :::胃 111昏· {{{){!!!】 ;;;画……肠肠‘ ...国国国泳泳圈圈圈妇妇圈 ;;;;;;刻刻圈 {{{{{摘· · ·圈圈圈圈!命命圈圈圈奋奋E’ ’ 资资’富富富一令 ;;;圈圈 {{{{{{{{{{{{{}}}一 !!!!!))))){{{{{ ;;;;;;;;;;;;;;;;;;;戈戈戈戈戈 !!!!!}---’ }-~---}}}卜一几、··}一.~:::卜娜·· }---}一一一 }}}’ }-----234.，t七1不、肠剐。OPRHs〔c.娜=习图3.1一个RMS和RHS调度的例子 F19.3.1AnexamPleofRMSandRHSRowe等人对 BasicRHs的一些性质进行了总结[’0]，并给出了相应的证明。首先给出几的取值方法:设集合甲={r，l界<2不，j‘l}(3·2)如果甲二0

临界时刻,响应时间

图3.2BasicRHS临界时刻Fig.3.2TheeritiealinstantofBasieRHS高优先级的任务几的到来时间早于t，几合格执行的时间就最坏情况下的时间响应;如果几在(t，t+乓]之间到来，由于几的后来的作业的到达时间就会延迟，任务:的响应时间就务:在t之后到达，那么:的响应时间就会更长;如果T在时间就会提前，响应时间也会更短或保持不变。所以，t是务的临界时刻之后，作者进一步给出，在RHS算法中，第是口。因为在RHS算法中要求几=耳，并且几和任)，所以T，到达的时候就可以合格执行，否则，几就不满足它级最高的任务所以T的最坏响应时间是q

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