開(kāi)銷敏感的多處理器最優(yōu)節(jié)能實(shí)時(shí)調(diào)度算法

【摘要】：嵌入式多處理器系統(tǒng)的能耗問(wèn)題變得日益重要,如何減少能耗同時(shí)滿足實(shí)時(shí)約束成為多處理器系統(tǒng)節(jié)能實(shí)時(shí)調(diào)度中的一個(gè)重要問(wèn)題.目前絕大多數(shù)研究基于關(guān)鍵速度降低處理器的頻率以減少動(dòng)態(tài)能耗,采用關(guān)閉處理器的方法減少靜態(tài)能耗.雖然這種方法可以實(shí)現(xiàn)節(jié)能,但是不能保證最小化能耗.而現(xiàn)有最優(yōu)的節(jié)能實(shí)時(shí)調(diào)度未考慮處理器狀態(tài)切換的時(shí)間和能量開(kāi)銷,因此在切換開(kāi)銷不可忽視的實(shí)際平臺(tái)中不再是最優(yōu)的.文中針對(duì)具有獨(dú)立動(dòng)態(tài)電壓頻率調(diào)節(jié)和動(dòng)態(tài)功耗管理功能的多處理器系統(tǒng),考慮處理器切換開(kāi)銷,提出一種基于幀任務(wù)模型的最優(yōu)節(jié)能實(shí)時(shí)調(diào)度算法.該算法根據(jù)關(guān)鍵速度來(lái)判斷系統(tǒng)負(fù)載情況,確定具有最低能耗值的活躍處理器個(gè)數(shù),然后根據(jù)狀態(tài)切換開(kāi)銷來(lái)確定最優(yōu)調(diào)度序列.該算法允許實(shí)時(shí)任務(wù)在處理器之間任意遷移,計(jì)算復(fù)雜度小,易于實(shí)現(xiàn).數(shù)學(xué)分析證明了該算法的最優(yōu)性. 【作者單位】： 國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院并行與分布處理國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;上海工程技術(shù)大學(xué)電子電氣工程學(xué)院;國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué)國(guó)家安全與軍事戰(zhàn)略研究中心;國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué)信息與管理學(xué)院信息系統(tǒng)工程國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;
【關(guān)鍵詞】： 實(shí)時(shí)系統(tǒng) 多處理器 節(jié)能調(diào)度 動(dòng)態(tài)電壓頻率調(diào)節(jié) 動(dòng)態(tài)功耗管理 綠色計(jì)算
【基金】：國(guó)家自然科學(xué)基金(61170284,60903206) 國(guó)家教育部博士點(diǎn)基金(20104307110005) 博士后面上基金(20100480898,201104439) 上海市教委科研創(chuàng)新項(xiàng)目(12ZZ182) 國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué)優(yōu)秀研究生創(chuàng)新項(xiàng)目(B100601) 湖南省研究生科研創(chuàng)新項(xiàng)目(CX2010B026)資助~~
【分類號(hào)】：TP368.1
【正文快照】： 1引言隨著芯片制造商正在推出多核芯片和片上多處理器系統(tǒng),多處理器平臺(tái)變得更加普遍,受到了智能嵌入式實(shí)時(shí)系統(tǒng)領(lǐng)域越來(lái)越多的關(guān)注.處理器的高性能會(huì)帶來(lái)高能耗.能耗管理已經(jīng)成為嵌入式實(shí)時(shí)系統(tǒng)中一個(gè)亟待解決的問(wèn)題,尤其對(duì)于電池供電的嵌入式系統(tǒng)非常重要.電容切換活動(dòng)產(chǎn)生

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