[發明專利]一種基于概率模型混合關鍵任務能耗優化調度方法

有效

• 申請號: 202011609560.9
• 申請日: 2020-12-30
• 公開（公告）號: CN112633589B
• 公開（公告）日: 2022-07-29
• 發明（設計）人: 張憶文
• 申請（專利權）人: 華僑大學
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04;G06Q10/06;G06Q50/06;G06F17/18
• 代理公司: 廈門市首創君合專利事務所有限公司 35204
• 代理人: 張松亭;王婷婷

本發明涉及一種基于概率模型混合關鍵任務能耗優化調度方法，包括以下步驟:建立基于概率的混合關鍵任務調度模型；利用模式轉化的概率計算任務低模式下最壞情況下的執行時間；利用任務低模式下最壞情況下的執行時間以及系統調度的可行性條件，分別計算低關鍵層次任務速度S_LO和高關鍵層次任務速度S_HI；用任務的執行時間的概率模型推導出能耗的概率模型；找出高關鍵層次任務在高模式的執行概率，使系統平均能耗最低。本發明的方法通過利用任務的概率模型，使系統的平均能耗最低。

技術領域

本發明涉及混合關鍵系統低能耗實時調度，特別涉及一種基于概率模型混合關鍵任務能耗優化調度方法。

背景技術

將多個不同關鍵層次的應用集成在同一個平臺上而成的嵌入式實時系統成為混合關鍵系統。混合關鍵系統在航空航天領域以及汽車電子領域應用廣泛。例如飛機的飛行控制系統、汽車的控制系統以及心臟起搏器的控制系統等。這些系統的工作環境受限，有些甚至在極端的環境下工作，驅動這些系統的能量通常采用電池，由于電池的供電能力有限，所以能耗成為設計這些系統必須要考慮的重要因素。

現有的針對混合關鍵系統的能耗研究假設任務始終以其最壞情況下的時間執行，這個假設過于悲觀，因為任務的真實執行時間往往低于其最壞情況下的執行時間；這樣會造成系統的資源浪費。因此，提出基于概率模型混合關鍵任務能耗優化調度方法，能夠更有效的利用系統資源，降低能耗。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的不足，提供一種概率模型混合關鍵任務能耗優化調度方法。

為了實現上述目的，本發明的技術方案是：

建立基于概率的混合關鍵任務調度模型；

利用模式轉化的概率計算任務低模式下最壞情況下的執行時間；

利用任務低模式下最壞情況下的執行時間以及系統調度的可行性條件，分別計算低關鍵層次任務速度S_LO和高關鍵層次任務速度S_HI；

用任務的執行時間的概率模型推導出能耗的概率模型；

找出高關鍵層次任務在高模式的執行概率，使系統平均能耗最低；

所述建立基于概率的混合關鍵任務調度模型，包括：

考慮單處理器系統包含n個相互獨立混合關鍵周期任務模型Γ＝{τ₁,τ₂,…,τ_n}，混合關鍵周期任務τ_i(1≤i≤n,i為整數)由(T_i,D_i,L_i,C_i(LO),C_i(HI)，PET_i)表示，其中T_i和D_i分別是τ_i的周期和相對截止期限；L_i是τ_i的關鍵層次，其值為LO(低關鍵層次任務)或者HI(高關鍵層次任務)；C_i(LO)和C_i(HI)分別是τ_i在低模式和高模式下的最壞情況下的執行時間。PET_i是任務τ_i的歷史執行時間信息，其值由3×k矩陣表示：