一種支持非搶占實時任務集的節能調度方法技術

本發明專利技術公開了一種支持非搶占實時任務集節能調度方法，其步驟包括：初始任務集合處理，獲取初始減速因子，獲取候選減速因子，分配減速因子；本發明專利技術所公開的非搶占實時任務集節能調度方法，在保證非搶占實時任務在截止期之前完成的前提下，充分考慮了任務集的非搶占特性，得到更小的減速因子，從而使得任務集能以更低的速度運行，達到更好的節能效果,可有效節約嵌入式系統能耗，并具有更強的非搶占任務集實時節能調度能力；與現有的實時系統節能調度方法相比，本發明專利技術所提出的方法通過精確分析來自高優先級任務的計算負荷，為每個任務分配一個更低的減速因子，能夠顯著降低系統能耗。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術屬于實時節能調度
，更具體地，涉及一種支持非搶占實時任務集的節能調度方法。
技術介紹
動態電壓調節(DynamicVoltageScaling，DVS)是一種有效的低功耗技術，是基于可搶占調度來進行的；但由于硬件設備或軟件配置的原因，在某些情況下額可搶占調度代價太大，比如用于搶占操作的負載對系統來說過大(如在商用嵌入式實時數據庫系統eXtremeDB中，事務調度是非搶占的)，或者系統本身需要支持不可搶占的關鍵段任務，則需要考慮非搶占情況下的節能調度；非搶占調度具有易于實施、無同歩開銷以及便于精確分析任務響應時間的優點，在輕量級多任務內核及多媒體領域有廣泛應用；另一方面，相比于動態優先級，靜態優先級調度具有更高的可預測性，更低的調度開銷，且易于實現，在實時系統中的應用也更為廣泛；因此，在可動態電壓調節的單處理器上對非搶占任務集進行靜態優先級節能調度，在保證非搶占任務集可靜態調度性和低調度開銷的同時，能夠有效降低非搶占任務集的運行時能耗，具有重要的實用價值。現有技術中還沒有針對靜態優先級完全非搶占任務集的節能調度算法，最為相關的兩個工作分別是DS算法與基于靜態優先級的同步任務動態電壓調節算法USFI(UniformSlowdownalgorithmwithFrequencyInheritance)，DS和USFI算法均適用于非搶占調度，但這兩類方法是基于考慮任務阻塞下可搶占任務集的充分可調度性分析來計算任務的減速因子(標準化的執行速度)，并沒有考慮非搶占調度的特性，在計算減速因子時過于保守，無法達到充分節省系統能耗的目的。
技術實現思路
針對現有技術的以上缺陷或改進需求，本專利技術提供了一種支持非搶占實時任務集的節能調度方法，其目的在于通過精確分析高優先級任務的計算負荷，為每個任務分配更低的減速因子，在任務集下使用低減速因子顯著降低系統能耗。為實現上述目的，按照本專利技術的一個方面，提供了一種支持非搶占實時任務集的節能調度方法，具體包括如下步驟：(1)初始任務集合處理：將任務集合按照截止期遞增排序，按照排序計算獲取每個任務的靜態調度點；(2)獲取初始減速因子：對于任務集合中的某一個任務，計算其各個靜態調度點的減速因子，由該任務的各靜態調度點的減速因子構成該任務的減速因子集合；將減速因子集合中最小的減速因子作為該任務的執行速度，并將該最小的減速因子作為該任務的初始減速因子；(3)獲取候選減速因子：對于任務的每個靜態調度點，根據初始減速因子計算非搶占任務的實際計算負荷；并根據該實際計算負荷，迭代計算獲取任務各靜態調度點的候選減速因子；根據所有靜態調度點的候選減速因子構成新的減速因子集合；將所述新的減速因子集合中的最小值作為任務的候選減速因子；(4)分配減速因子：將初始減速因子的最小值與候選減速因子的最小值進行比較，取這兩個最小值中較小者作為該任務的減速因子；(5)重復步驟(2)、(3)和(4)，直到任務集合中的所有任務均分配到減速因子。優選地，上述支持非搶占實時任務集的節能調度方法，其步驟(1)包括如下子步驟：(1.1)收集所有非搶占任務集的最壞執行時間Ci、周期Ti、截止期Di，將所有任務集按照截止期Di遞增排序；(1.2)根據上述排序獲取各任務的靜態調度點Si＝{(t∈S)∧(t＜Di)本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種支持非搶占實時任務集的節能調度方法，其特征在于包括如下步驟：(1)將任務集合按照截止期遞增排序，按照排序計算獲取每個任務的靜態調度點；(2)對于任務集合中的某個任務，計算其各個靜態調度點的減速因子，由所述任務的各靜態調度點的減速因子構成所述任務的減速因子集合；將所述減速因子集合中最小值作為所述任務的執行速度，并將所述最小值作為所述任務的初始減速因子；(3)對于任務的每個靜態調度點，根據初始減速因子計算非搶占任務的實際計算負荷；并根據所述實際計算負荷，迭代計算獲取任務各靜態調度點的候選減速因子；根據所有靜態調度點的候選減速因子構成新的減速因子集合；將所述新的減速因子集合中的最小值作為任務的候選減速因子；(4)將初始減速因子的最小值與候選減速因子的最小值進行比較，將所述兩個最小值中較小的一個作為任務的減速因子；(5)重復步驟(2)、(3)和(4)，直到任務集合中的所有任務均分配到減速因子。

【技術特征摘要】
1.一種支持非搶占實時任務集的節能調度方法，其特征在于包括如下步驟：(1)將任務集合按照截止期遞增排序，按照排序計算獲取每個任務的靜態調度點；(2)對于任務集合中的某個任務，計算其各個靜態調度點的減速因子，由所述任務的各靜態調度點的減速因子構成所述任務的減速因子集合；將所述減速因子集合中最小值作為所述任務的執行速度，并將所述最小值作為所述任務的初始減速因子；(3)對于任務的每個靜態調度點，根據初始減速因子計算非搶占任務的實際計算負荷；并根據所述實際計算負荷，迭代計算獲取任務各靜態調度點的候選減速因子；根據所有靜態調度點的候選減...

【專利技術屬性】
技術研發人員：李國徽，李劍軍，周春陽，周全，鄧承剛，
申請(專利權)人：華中科技大學，
類型：發明
國別省市：湖北;42