能耗和成本敏感的汽车信息物理系统调度研究

发布时间：2022-12-08 02:13

　　现代汽车电子系统已发展成为汽车物理信息系统,即ACPS（Automotive Cyber-Physical Systems）,是一个计算、网络以及物理世界深度融合的异构分布式嵌入式系统。ACPS以其异构性和动态性为基本特征。新能源汽车是汽车工业坚持走可持续绿色环保发展的必然道路,能量资源有限也是ACPS的一项重要特征,如何在满足ACPS的异构性和动态性优化实时性、能量消耗以及成本资源消耗是研究的新热点。本文从能耗和成本资源敏感的角度出发,针对ACPS中的并行分布式功能应用,在系统资源有限的情况下,从功能应用安全性、能量资源消耗以及成本资源消耗的优化目标角度来设计调度算法,来确保ACPS中动态功能应用的安全调度、低能耗和低成本的目标。本文的主要工作如下:针对ACPS中动态功能应用实时性和能耗优化问题,从全局的角度出发,提出功能应用安全和能耗的协同优化方案。其基本思想为:从功能应用安全的角度,提出一种针对多个动态功能应用的截止期限驱动的处理器合并算法,从全局的角度实现了针对动态到达的功能在满足截止期限内完成的功能数目最大化的问题;另外,从能量优化的角度,提出全局性节能调度算法,并且结合AC... 

【文章页数】：84 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 研究背景和意义
        1.1.1 研究背景
        1.1.2 研究意义
    1.2 国内外研究现状
    1.3 研究问题
        1.3.1 能耗与实时性问题
        1.3.2 能耗与成本问题
    1.4 本文内容及贡献
    1.5 本文组织结构
第2章 相关技术研究
    2.1 ACPS调度模型
        2.1.1 ACPS架构
        2.1.2 功能应用模型
    2.2 能耗管理技术
        2.2.1 动态电源管理
        2.2.2 动态电压/频率调节技术
    2.3 能耗管理相关调度研究
        2.3.1 基本调度策略
        2.3.2 能耗与实时性优化
        2.3.3 能耗与成本优化
        2.3.4 相关调度研究小结
    2.4 小结
第3章 多功能动态调度下的实时性和能耗优化
    3.1 研究背景和动机
    3.2 相关模型
        3.2.1 分布式功能应用模型
        3.2.2 能量模型
    3.3 问题描述
    3.4 问题分析与算法设计
        3.4.1 优先级排序
        3.4.2 现有Reusable DEWTS算法
        3.4.3 实时性优化
        3.4.4 能量优化
        3.4.5 算法示例
    3.5 实验
        3.5.1 实验设置
        3.5.2 实验结果分析
    3.6 小结
第4章 满足能耗和响应时间约束下的成本资源优化
    4.1 研究背景和动机
    4.2 相关模型
        4.2.1 资源消耗成本模型
        4.2.2 能耗资源优化与成本资源的关系
    4.3 能量约束下的响应时间优化
        4.3.1 问题描述
        4.3.2 任务优先级排序
        4.3.3 能耗资源分配
        4.3.4 响应时间优化
        4.3.5 ROEC算法
    4.4 能量和响应时间约束下的成本优化
        4.4.1 问题描述
        4.4.2 能量约束
        4.4.3 响应时间约束
        4.4.4 成本资源优化
        4.4.5 COERC算法
    4.5 实验
        4.5.1 实验设置
        4.5.2 实验结果分析
    4.6 小结
结论
参考文献
致谢
附录 A 发表论文和参加科研情况说明



本文编号：3713338