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DVS节能技术与EDF调度结合的节能算法

来源:论文学术网
时间:2024-08-20 12:11:27
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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

【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


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