基于动态电压调节的多核嵌入式实时系统的节能调度研究

发布时间：2021-04-10 12:17

　　对于嵌入式系统来说,功耗是极其重要的问题,低功耗意味着更长的电池使用时间,更好的可靠性,以及更低的封装成本。而实时性则是另一关键问题,嵌入式系统往往处于实时的计算模式,如传感器网络,无人汽车,卫星系统等,亦可称之为嵌入式实时系统。如何采用调度技术降低嵌入式实时系统的能耗,同时保证实时任务的正常运行,成为嵌入式实时系统的重要研究课题。与此同时,随着多核处理器广泛运用于嵌入式实时系统,底层结构发生了变化,带来了新的研究热点。本文研究的就是如何将单核处理器上广泛应用的有效节能技术,如动态电压调整DVS技术,结合到多核嵌入式实时系统中,在保证实时任务顺利执行的前提下获得优秀的节能效率。。本文在研究有效的初始分割方法之后,将循环恢复EDF调度算法（Cycle-conseving）应用于多核嵌入式实时系统,归纳为DVS-CC算法。提出了一种实时节能调度算法：DVS-DA,DVS-DA算法考虑到：一般的静态分割调度算法,如DVS-CC初始分割之后,任务只在其分配好的核上执行,即使有其他核已经处于空闲的状态。这事实上造成了能耗上的浪费。DVS-DA将新进入的任务或者是下一作业到达的任务分配到负载最低的... 

【文章来源】：湖南大学湖南省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：48 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
目录
插图索引
附表索引
第1章 绪论
    1.1 研究目的与意义
    1.2 研究的国内外现状和发展趋势
        1.2.1 单核系统的节能研究
        1.2.2 多处理器系统的节能研究
        1.2.3 多核系统的节能研究
        1.2.4 研究的发展趋势
    1.3 论文主要工作
    1.4 本课题的研究内容及论文结构
第2章 相关理论背景
    2.1 多核嵌入式实时系统综述
        2.1.1 嵌入式实时系统概述
        2.1.2 多核体系结构概述
        2.1.3 嵌入式实时系统应用多核结构
    2.2 实时系统调度综述
        2.2.1 实时系统概述
        2.2.2 实时系统调度基本概念
        2.2.3 实时系统的调度算法
    2.3 节能技术综述
        2.3.1 能耗的主要来源
        2.3.2 DVS技术概述
        2.3.3 DVS调度算法
    2.4 小结
第3章 节能调度的初始分割策略
    3.1 基础工作
        3.1.1 能耗模型
        3.1.2 任务模型
    3.2 初始分割策略概述
    3.3 DVS-CC算法
    3.4 模拟实验分析
        3.4.1 模拟平台介绍
        3.4.2 初始分割模拟
        3.4.3 DVS-CC算法模拟
    3.5 小结
第4章 动态分配的节能调度算法
    4.1 引言
    4.2 DVS-DA算法
    4.3 模拟实验分析
    4.4 DVS-DS算法
    4.5 模拟实验分析
    4.6 小结
结论
参考文献
致谢
附录A 攻读硕士学位期间发表论文及参与科研项目


【参考文献】：
期刊论文
[1]多处理器片上系统任务调度研究进展评述[J]. 李仁发,刘彦,徐成.  计算机研究与发展. 2008(09)
[2]一种基于程序段的动态电压缩放算法[J]. 彭蔓蔓,李仁发,王宇明.  计算机研究与发展. 2008(06)
[3]一种采用动态电压调整的实时节能调度算法[J]. 阮幼林,刘干,韩建军,魏洪涛,李庆华.  小型微型计算机系统. 2008(04)
[4]实时异构系统的动态分批优化调度算法[J]. 李建国,陈松乔,鲁志辉.  计算机学报. 2006(06)
[5]实时系统中的非定期任务调度算法综述[J]. 王强,王宏安,金宏,戴国忠.  计算机研究与发展. 2004(03)
[6]嵌入式系统综述[J]. 李佑军.  现代电子技术. 2003(06)

博士论文
[1]对低功耗进程调度算法的研究[D]. 吴刚.复旦大学 2006



本文编号：3129624