嵌入式實(shí)時(shí)系統(tǒng)的節(jié)能式任務(wù)管理

【摘要】： 隨著嵌入式技術(shù)的發(fā)展,大量嵌入式設(shè)備不斷涌現(xiàn),嵌入式系統(tǒng)已滲透于我們?nèi)粘Ｉ畹母鱾€(gè)角落。而這些應(yīng)用大多同時(shí)對(duì)系統(tǒng)有較高的實(shí)時(shí)性的要求。嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)作為嵌入式實(shí)時(shí)系統(tǒng)研制開發(fā)的核心軟件,它的發(fā)展需要面臨著各種復(fù)雜而苛刻的約束條件的挑戰(zhàn)。而其中,能耗與性能的矛盾是嵌入式實(shí)時(shí)系統(tǒng)所面臨的重要問(wèn)題之一。 隨著硬件技術(shù)的發(fā)展,動(dòng)態(tài)電壓調(diào)整和動(dòng)態(tài)電源管理技術(shù)的出現(xiàn)使得從軟件的角度解決嵌入式系統(tǒng)的能耗問(wèn)題變得可能。但這種以犧牲系統(tǒng)性能為代價(jià)的節(jié)能技術(shù)在實(shí)時(shí)應(yīng)用領(lǐng)域暴露出其局限性的一面。嵌入式實(shí)時(shí)系統(tǒng)的節(jié)能式任務(wù)管理同時(shí)以滿足任務(wù)實(shí)時(shí)性和降低系統(tǒng)能耗為目的,對(duì)嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)的發(fā)展有著很大的意義。 ARTs-OS是由華祥軟件研究開發(fā)中心研制開發(fā)的一個(gè)嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)。針對(duì)嵌入式實(shí)時(shí)系統(tǒng)中的能耗問(wèn)題,ARTs-OS自主設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了其基于動(dòng)態(tài)電源管理和動(dòng)態(tài)電壓調(diào)整技術(shù)的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)能耗管理子系統(tǒng)。 ARTs-OS的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)能耗管理子系統(tǒng)(DEM)分為基于任務(wù)管理的動(dòng)態(tài)能耗管理(DEM-TM)和基于設(shè)備的動(dòng)態(tài)能耗管理(DEM-DEV)兩個(gè)模塊。DEM-TM和ARTs-OS的任務(wù)管理子系統(tǒng)相結(jié)合,通過(guò)對(duì)系統(tǒng)負(fù)載和任務(wù)實(shí)時(shí)性要求的分析,動(dòng)態(tài)的改變處理器工作的電壓/模式。DEM-DEV則和ARTs-OS的設(shè)備管理子系統(tǒng)一起,利用設(shè)備具有不同工作模式的特性,通過(guò)對(duì)設(shè)備使用情況的監(jiān)視和分析,動(dòng)態(tài)的改變?cè)O(shè)備的工作模式。 ARTs-OS的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)能耗管理子系統(tǒng)為ARTs-OS取得了顯著的節(jié)能效果。 【關(guān)鍵詞】：嵌入式實(shí)時(shí)系統(tǒng) 動(dòng)態(tài)能耗管理 動(dòng)態(tài)電壓調(diào)整 動(dòng)態(tài)電源管理
【學(xué)位授予單位】：華中科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2006
【分類號(hào)】：TP316.2
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-8
• 1 緒論8-13
• 1.1 嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)介紹8-9
• 1.2 嵌入式系統(tǒng)所面臨的能耗問(wèn)題9-11
• 1.3 嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)的任務(wù)管理11-12
• 1.4 本文研究的主要內(nèi)容12-13
• 2 基于實(shí)時(shí)調(diào)度策略的動(dòng)態(tài)電壓調(diào)整技術(shù)13-25
• 2.1 實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)的調(diào)度策略13-16
• 2.2 實(shí)時(shí)電壓調(diào)整技術(shù)分析16-17
• 2.3 基于靜態(tài)表驅(qū)動(dòng)的靜態(tài)能量?jī)?yōu)化策略17-23
• 2.4 小結(jié)23-25
• 3 ARTS-OS 的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)能耗管理設(shè)計(jì)25-39
• 3.1 ARTS-OS 的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)25-27
• 3.2 ARTS-OS 的任務(wù)管理27-33
• 3.3 基于任務(wù)管理的動(dòng)態(tài)能耗管理33-35
• 3.4 ARTS-OS 的設(shè)備管理35-37
• 3.5 基于設(shè)備管理的動(dòng)態(tài)能耗管理37-39
• 4 ARTS-OS 的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)能耗管理實(shí)現(xiàn)39-52
• 4.1 ARTS-OS 的硬件平臺(tái)39-40
• 4.2 53C4480X 的電源管理特性40-43
• 4.3 ARTS-OS 的基于任務(wù)管理的動(dòng)態(tài)能耗管理模塊實(shí)現(xiàn)43-47
• 4.4 ARTS-OS 的基于設(shè)備管理的動(dòng)態(tài)能耗管理模塊實(shí)現(xiàn)47-50
• 4.5 小結(jié)50-52
• 5 結(jié)束語(yǔ)52-54
• 致謝54-55
• 參考文獻(xiàn)55-59
• 附錄1 攻讀學(xué)位期間已錄用論文目錄59

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