DVS节能技术与EDF调度结合的节能算法

【摘要】： 随着嵌入式设备的性能要求越来越高，能耗问题越来越成为制约其发展的一个关键问题，低能耗设计正逐渐成为嵌入式系统软硬件设计中所关注的重点。本文着重关注软件节能技术。 动态电压缩放DVS技术是一种动态调整设备执行电压及执行频率的方法。最早最终时限优先EDF是实时系统中一种任务调度模型。目前的DVS节能方法没有结合考虑处理器和主存两者的能耗，EDF在周期性任务存在依赖的情况下不能很好的达到节能的目的。 本文提出了一种DVS节能模型，可以根据任务类型，取得系统的cache信息与执行指令的情况，根据预先设定的数据对照表，从中选择较优的运行状态，从而降低处理器和主存的能耗。 由于在嵌入式系统中大量使用的是周期任务，本文引入DVS节能技术改造了EDF调度模型，在周期性任务集下存在依赖的情况中，取得任务依赖关系图，根据任务属性来调度任务优先级，根据任务属性对其中的可降压任务插入DVS操作，分别针对整个任务集共用一个最终时限和任务集中不同的任务有不同最终时限的情况得出不同的调度方法。 本文采用Intel PXA255的EMH255作为实验平台。若相邻时间片之间两个任务对主存的操作时间，其变化范围在5％的情况下，本文提出的DVS节能模型可以达到节能8％的效果。本文改造的EDF调度模型，在任务集中超过30％的任务可以插入DVS操作的情况下，处理器能耗可以达到8.52％以上的节能效果。 总之，本文实现了DVS技能技术及对EDF调度模型的改造，得到了节省能耗的目的。 【关键词】：节能 DVS EDF 实时 周期性任务集
【学位授予单位】：浙江大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2007
【分类号】：TP368.11
【目录】：

• 摘要3-4
• Abstract4-9
• 第1章 绪论9-12
• 1.1 课题背景9-10
• 1.2 DVS与实时调度10-11
• 1.3 本文工作及结构11
• 1.4 本章小结11-12
• 第2章 相关技术分析12-23
• 2.1 嵌入式系统节能方法12-13
• 2.2 DVS技术与其他技术的结合综述13-19
• 2.2.1 DVS与编译器结合研究13-14
• 2.2.2 DVS与任务调度结合研究14-17
• 2.2.3 DVS与多核/多处理器结合研究17-19
• 2.3 实时调度技术19-21
• 2.4 存在问题21-22
• 2.5 本章小结22-23
• 第3章 基于 DVS的节能方法23-29
• 3.1 基于 DVS的节能建模系统结构23-24
• 3.2 基于 DVS的节能模型设计24-28
• 3.2.1 模块划分24-25
• 3.2.2 目标状态获得25-27
• 3.2.3 获取较优的运行状态27-28
• 3.3 本章小结28-29
• 第4章 实时系统中多任务的节能调度建模29-41
• 4.1 系统结构与需求分析29-30
• 4.2 EDF调度的节能改造30-40
• 4.2.1 任务集中不存在依赖的节能模型设计30-34
• 4.2.2 任务集中存在依赖的模型设计34-40
• 4.3 本章小结40-41
• 第5章 实验设计与数据分析41-50
• 5.1 实验平台介绍41-42
• 5.2 DVS节能模型实验实现42-45
• 5.3 EDF调度实验45-49
• 5.4 本章小结49-50
• 第6章 总结与展望50-52
• 6.1 总结50-51
• 6.2 展望51-52
• 参考文献52-56
• 攻读硕士学位期间主要的研究成果56-57
• 致谢57

您可以在本站搜索以下学术论文文献来了解更多相关内容

嵌入式系统的低功耗调度算法研究    闫军;康会峰;蒋兆远;

嵌入式系统节能调度算法研究与设计    王颖锋

深亚微米功耗优化的简化模型    粟雅娟,魏少军

多处理器的节能调度算法    桑楠;李保宇;马红;

嵌入式GIS系统软件的低功耗设计    胡泽明;王志刚;岳春生;

创建理想的低功耗设计    赵国宇;

基于DVS的多核实时系统节能调度    钟虓;齐勇;侯迪;苗蕾;郑晓梅;

基于任务同步及节能的单机系统实时动态调度算法    韩建军;刘同涛;李庆华;Abbas A.Essa;

纳米级工艺对微处理器设计的挑战    胡伟武;李国杰;

低功耗方法在SoC芯片设计中的应用    马芝;

多核、多线程处理器的低功耗设计技术研究    张骏;樊晓桠;刘松鹤;

实时周期任务的非占先式能耗感知调度    解玉凤;魏少军;

超深亚微米CMOS集成电路功耗估计方法及相关算法研究    陈志强

集成电路功耗估计及低功耗设计    徐勇军

嵌入式系统动态低功耗设计策略的研究    卜爱国

DVS技术支持的移动嵌入式系统软件低功耗计算研究    黄江伟

任务关键实时系统的可信感知调度研究    江维

嵌入式异构多核体系的片上通信    陈国兵

实时系统的节能调度技术研究    张冬松

基于IVC技术的VLSI静态功耗优化方法研究    马继贵

反馈策略的系统多任务低功耗调度算法研究    汤旻安;任恩恩;康会峰;

以实时操作系统为中心的嵌入式系统平台化设计研究    任慰

以实时操作系统为中心的嵌入式系统平台化设计研究    任慰

基于GPRS的定型机排气余热回收计量监测系统    王成刚

基于情景感知的移动嵌入式设备功耗优化方法研究    陈东棋

关于实时任务的初始分配的近似算法    鄢勇

多机异构相关任务集的调度优化研究    杨羽,鄢伶俊

增强权限约束支持的基于任务访问控制模型    尹建伟;徐争前;冯志林;陈刚;董金祥;

制造网格动态访问控制策略的研究与应用    熊峰;蔡红霞;刘丽兰;俞涛;

Mirosot足球机器人决策系统的研究    魏长水;贺巧龙;李东亮;

工作流系统中基于角色层次的任务转授权模型    高东群;黄勤;刘益良;

基于UML-RT的实时系统分析与设计    谢拴勤,解月江

非精确任务集的容错单调比率调度    陈宇;熊光泽;杨春;

单调速率及其扩展算法的可调度性判定    王永吉,陈秋萍

一种有限优先级的静态优先级分配算法    宾雪莲,杨玉海,金士尧

基于任务的强制访问控制模型    许访;沈昌祥;

一种基于DVS的任务级嵌入式实时系统调度方法    吕为工;马英;

基于双超时检测机制的三维容错实时系统    杨仕平;熊光泽;桑楠;

多资源闭环反馈调度系统的构建与分析    张军;邓全亮;邹益仁;

一种准静态容错DVS节能调度算法    陈海坚;张拥军;

基于MAS的分布式控制软件系统模型    唐钟;

信噪比对小波相关性去噪效果的影响    杨伟刚;贺振华;黄德济;

一种支持流程建模的结构化流程挖掘算法    段学霞;王广立;张立群;王海涛;

工作流中的一致性问题及其解决方案    娄晶;金勤献;赵黎明;

基于树型网格的混合遗传算法    谢景明;齐德昱;

今年我市社会扶贫工作任务集中在武川县和清水河县    记者 杨艾青 通讯员 达丽玛

死亡与复活    本报驻以色列记者 田学科

六○三所把保质量作为第一要务    张峰秋

打疼造假的 打怕护假的    本报记者　夏文俊

年底前 全面开收污水处理费    谭江琦

全力冲刺 确保全年任务圆满完成    孙越

七个问题表现集中 七项措施务必落实    记者 李江

吉林石油钻技公司去年经营总收入同比高出近1.5倍    记者　穆广田 王清爽 特约记者 谢中华

航天科工集团公司各单位践行十七大精神    李慧清 李月芹 冯志家 粱燕

如东：干部蹲点引出八个惠农新政    本报记者 陈明本报通讯员 杨新明

实时系统任务调度若干关键技术的研究    王涛

多核多处理器系统的节能实时调度技术研究    张冬松

复杂装备智能机内测试技术研究    王志颖

硬实时容错调度算法研究    朱萍

DVS技术支持的移动嵌入式系统软件低功耗计算研究    黄江伟

具备约束的实时调度关键问题的研究    赵明

数控实时系统调度理论及应用研究    姚鑫骅

多任务调度问题的研究与实现    何琨

关于自适应实时调度中若干问题的研究    陈旭东

安全关键嵌入式实时软件的关键非功能属性分析研究    桂盛霖

多任务飞行控制系统中调度算法与可靠性控制研究    肖柱

异构多核系统中面向细粒度任务集的调度算法研究    李学辉

基于EDF算法的任务最早插入时间研究    姜辉

单处理器环境下实时调度算法研究    赵公怡

多处理器全局FP调度算法的研究    石林勇

敏捷C2组织结构设计与调整方法研究    刘海啸

硬实时调度抢占开销的在线优化策略及仿真实现    赵震宇

邵阳市政府促进地方经济发展方式转型问题研究    肖平

工作流系统访问控制模型的研究及设计    赖俊

一种基于功耗敏感的实时调度算法的研究    李伟生