[發明專利]一種能耗感知的高性能汽車電子動態調度算法

有效

• 申請號: 201910047892.3
• 申請日: 2019-01-18
• 公開（公告）號: CN109857084B
• 公開（公告）日: 2020-09-29
• 發明（設計）人: 劉彥;晉琳琳
• 申請（專利權）人: 湖南大學
• 主分類號: G05B23/02
• 分類號: G05B23/02
• 代理公司: 長沙知行亦創知識產權代理事務所(普通合伙) 43240
• 代理人: 嚴理佳

1.一種能耗感知的高性能汽車電子動態調度算法，其特征在于，包括步驟：

步驟S1，步驟S1，對每個已到達的功能中的任務依照公式

計算所述任務的rank_c值，對每個所述已到達的功能中的所述任務按照所述rank_c值降序排列并存入與所屬功能一一對應的任務優先級隊列；其中，u為電子控制單元的個數，t_i表示每個所述已到達的功能中的第i個任務，t_j表示每個所述已到達的功能中的所述第i個任務后繼的第j個任務，c_i，j為所述第i個任務和所述后繼的第j個任務之間的最壞情況傳輸時間，w_i，k為所述第i個任務在第k個電子控制單元上的最壞情況執行時間；

步驟S2，在有新到達的功能時，記錄所述新到達的功能的實際到達時間G_m.arivtime，開啟所有的所述電子控制單元，將所述新到達的功能以及未被調度的所述已到達的功能執行所述步驟S1；

步驟S31，對所述已到達的功能按照優先級GT(G_m)排序，所述優先級GT(G_m)與所述已到達的功能的松弛度L(G_m)逆序對應的設置，每個所述已到達的功能的所述松弛度L(G_m)依照公式L(G_m)＝D(G_m)-LB(G_m)計算；其中，G_m表示所述已到達的功能中的第m個功能，D(G_m)表示所述第m個功能的截止期限，LB(G_m)表示所述第m個功能的功能預調度下限；

步驟S32，依次將所述已到達的功能中所述優先級GT(G_m)最大的功能的任務，放入公共就緒隊列，計算所述公共就緒隊列中每個任務的rank_c值，對所述公共就緒隊列中所述每個任務按照所述rank_c值降序排列；

步驟S4，當所述公共就緒隊列中存在待調度的任務時，依次從所述公共就緒隊列中取出一個任務，計算所述被取出的任務的最小化最早完成時間EFT(t_i，u_k)，通過最小化最早完成時間調度策略，分配EFT(t_i，u_k)最小值對應的未關閉的電子控制單元為處理所述被取出的任務的電子控制單元；

步驟S5，在所述優先級GT(G_m)最小的所述已到達的功能的任務全部被分配完時，判斷所述優先級GT(G_m)最小的功能及所述優先級GT(G_m)最小的功能中每個所屬任務的實際完成時間是否滿足對應的絕對期限；

步驟S6，在所述優先級GT(G_m)最小的所述已到達的功能及所述優先級GT(G_m)最小的所述已到達的功能中每個所屬任務的實際完成時間均滿足對應的絕對期限時，計算每個所述已到達的功能的任務在對應的被分配的所述電子控制單元上所消耗的能量消耗以及每個所述電子控制單元的總能量消耗，關閉所述總能量消耗最小的所述電子控制單元，回退被關閉的所述電子控制單元上的任務以及所述被關閉的所述電子控制單元上的任務的后繼任務回退至對應的所述任務優先級隊列，返回所述步驟S31，在未關閉的電子控制單元上重新分配被回退的所述被關閉的所述電子控制單元上的任務以及被回退的所述被關閉的所述電子控制單元上的任務的后繼任務；其中，通過調整每個電子控制單元的頻率，計算任務在不同的頻率條件下，在不同的電子控制單元上的能耗，選取最小值作為該任務的最小能耗；

步驟S7，在所述優先級GT(G_m)最小的已到達的功能的實際完成時間不滿足絕對期限要求時，取消上一輪的電子控制單元關閉，返回所述步驟S31，對所述已到達的功能進行重新分配，完成對所述已到達的功能的分配；

步驟S8，根據步驟7中所述已到達的功能中的每個任務的實際預調度期限AST_abs(t_i)，按照公式

獲取所述已到達的功能中的每個任務的最遲結束時間LFT_abs(G_m.t_i)，并按照所述最遲結束時間LFT_abs(G_m.t_i)降序將所述已到達的功能中的每個任務放入任務預分配隊列中；其中，AST_abs(G_m.t_j)表示第m個所述已到達的功能的第i個任務G_m.t_j的絕對開始時間，FT(slack_{k，m，i})表示空閑塊slack_{k，m，i}的結束時間，slack_{k，m，i}表示第m個所述已到達的功能的第i個任務G_m.t_j所處在第k個電子控制單元中的空閑塊；

步驟S9，依次從所述任務預分配隊列里面取出一個預分配任務，計算所述預分配任務被調度在不同電子控制單元上所消耗的能耗，在所述預分配任務時候滿足該任務與其前驅任務及后繼任務之間的約束關系時，將所述預分配任務分配至具有最小能量的電子控制單元上，直至所述任務預分配隊列里的所有已到達的功能的任務全部分配完畢。