[發明專利]一種基于動態電壓調節的嵌入式系統任務節能調度方法及系統

無效

• 申請號: 201310092083.7
• 申請日: 2013-03-21
• 公開（公告）號: CN103176590A
• 公開（公告）日: 2013-06-26
• 發明（設計）人: 梅晶;李肯立;鄭偉華;徐雨明;唐卓;肖正
• 申請（專利權）人: 湖南大學
• 主分類號: G06F1/32
• 分類號: G06F1/32;G06F9/50
• 代理公司: 長沙市融智專利事務所 43114
• 代理人: 黃美成

1.一種基于動態電壓調節的嵌入式系統任務節能調度方法，其特征在于，嵌入式系統中同時執行有多個任務T，T={T₁,T₂,...,T_n}；每個任務T_i的執行表示為T_i={C_i,D_i,P_i}，其中P_i為任務T_i重復執行的最小周期，D_i為任務T_i從當前周期任務釋放開始的相對截至時限，C_i為任務T_i每個周期最壞執行時間；任務的實際執行時間記為ac_i；

所述任務的最壞執行時間是指系統處理器執行該任務需要的最長時間；

調度方法包括以下步驟：

第一步，調度器構建任務就緒隊列Qr和任務完成隊列Qc；將處理器主頻調節因子ρsum初始化為0，令處理器處于休眠狀態；

第二步，調度器連續偵聽各種事件，對偵聽到的事件進行響應；所述事件包括任務釋放事件、任務當前周期結束事件和任務完成事件；調度器對事件的響應分述如下：

a）調度器對任務釋放事件的響應：

所述任務釋放，是指某個任務新的周期開始，即該任務重新被創建等待被執行；

對于當前的釋放任務，即當前任務T_j，計算其絕對截至時限d_j=r_j+D_j，按照絕對截止時限對就緒隊列中的任務進行升序排列，將T_j插入到任務就緒隊列Qr中，使用雙向鏈表L1指向該任務就緒隊列；其中，d_j為任務T_j當前周期的絕對截至時限，r_j為任務T_j當前周期的釋放時間；1≤j≤n；

處理器主頻調節因子ρsum更新為ρsum+C_j/P_j，更新處理器主頻為f=ρsum×f_max；

b）調度器對任務完成事件的響應：

將已經完成的當前任務T_j從任務就緒隊列Qr中刪除，并將T_j插入到任務完成隊列Qc中；處理器主頻調節因子ρsum更新為ρsum-C_j/P_j+ac_j/P_j，更改處理器主頻為f=ρsum×f_max；

c）調度器對任務當前周期結束事件的響應：

將當前周期結束的任務T_j從任務完成隊列Qc中刪除；處理器主頻調節因子ρsum更新為ρsum-ac_j/P_j，更改處理器主頻為f=ρsum×f_max；

其中，f_max是處理器的最大主頻；

第三步：判斷嵌入式系統是否關閉，若未關閉，則返回第二步；否則，結束任務調度。

2.根據權利要求1所述的基于動態電壓調節的嵌入式系統任務節能調度方法，其特征在于，更改處理器主頻通過調節處理器工作電壓實現，即改變處理器的內核電源控制引腳VCC_CORE上的電壓。

3.一種基于動態電壓調節的嵌入式系統任務節能調度系統，其特征在于，采用權利要求1-2任一項所述的基于動態電壓調節的嵌入式系統任務節能調度方法，基于動態電壓調節的嵌入式系統任務節能調度系統包括就緒隊列模塊、調度器、處理器、電壓調節器及處理器監控器；

其中，就緒隊列模塊、調度器、處理器及處理器監控器依次相連，電壓調節器的輸入端與調度器相連，電壓調節器的輸出端與處理器相連，處理器監控器的輸出端與調度器相連。