[發(fā)明專利]基于帶寬服務(wù)器的非周期任務(wù)調(diào)度方法、裝置及介質(zhì)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202211177286.1
• 申請(qǐng)日: 2022-09-26
• 公開（公告）號(hào): CN115866054A
• 公開（公告）日: 2023-03-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳健;趙振博;邱實(shí);吳凡;李化義
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 哈爾濱工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): H04L67/60
• 分類號(hào): H04L67/60;H04L41/14;H04L43/0852
• 代理公司: 西安維英格知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 61253
• 代理人: 沈寒酉;李斌棟

1.一種基于帶寬服務(wù)器的非周期任務(wù)調(diào)度方法，其特征在于，所述方法包括：

根據(jù)單處理器系統(tǒng)中非周期任務(wù)運(yùn)行過程的系統(tǒng)狀態(tài)信息，采用硬常帶寬服務(wù)器反饋控制算法，構(gòu)建系統(tǒng)狀態(tài)動(dòng)態(tài)方程；其中，所述系統(tǒng)狀態(tài)動(dòng)態(tài)方程包括非周期任務(wù)的平均響應(yīng)延遲與非周期任務(wù)利用率和服務(wù)器帶寬之差倍數(shù)關(guān)系的未知參數(shù)；

根據(jù)控制器的控制輸入、系統(tǒng)狀態(tài)的實(shí)際值、預(yù)測(cè)值以及殘差函數(shù)，將所述系統(tǒng)狀態(tài)動(dòng)態(tài)方程中的未知參數(shù)利用最小二乘法進(jìn)行辨識(shí)，以獲得所述未知參數(shù)的辨識(shí)結(jié)果；

使用均方根誤差和判定系數(shù)對(duì)所述未知參數(shù)的辨識(shí)結(jié)果進(jìn)行評(píng)估，以獲得非周期任務(wù)的平均響應(yīng)延遲與非周期任務(wù)利用率和服務(wù)器帶寬之差的最佳匹配函數(shù)；

利用所述非周期任務(wù)的平均響應(yīng)延遲與非周期任務(wù)利用率和服務(wù)器帶寬之差的最佳匹配函數(shù)，根據(jù)非周期任務(wù)的利用率動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)服務(wù)器帶寬，以獲得最小化的非周期任務(wù)的平均響應(yīng)延遲。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)單處理器系統(tǒng)中非周期任務(wù)運(yùn)行過程的系統(tǒng)狀態(tài)信息，采用硬常帶寬服務(wù)器反饋控制算法，構(gòu)建系統(tǒng)狀態(tài)動(dòng)態(tài)方程；其中，所述系統(tǒng)狀態(tài)動(dòng)態(tài)方程包括非周期任務(wù)的平均響應(yīng)延遲與非周期任務(wù)利用率和服務(wù)器帶寬之差倍數(shù)關(guān)系的未知參數(shù)，包括：

根據(jù)非周期任務(wù)作業(yè)的響應(yīng)延遲與作業(yè)執(zhí)行時(shí)間的關(guān)系式，分析服務(wù)器帶寬與非周期任務(wù)平均響應(yīng)延遲的關(guān)系，以獲得狀態(tài)反饋控制器的控制輸入；

利用所述控制輸入并選取在一個(gè)采樣間隔內(nèi)的非周期任務(wù)的系統(tǒng)狀態(tài)信息，構(gòu)建系統(tǒng)狀態(tài)動(dòng)態(tài)方程。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)控制器的控制輸入、系統(tǒng)狀態(tài)的實(shí)際值、預(yù)測(cè)值以及殘差函數(shù)，將所述系統(tǒng)狀態(tài)動(dòng)態(tài)方程中的未知參數(shù)利用最小二乘法進(jìn)行辨識(shí)，以獲得所述未知參數(shù)的辨識(shí)結(jié)果，包括：

根據(jù)控制器的控制輸入、系統(tǒng)狀態(tài)預(yù)測(cè)值、實(shí)際值以及殘差函數(shù)，利用最小二乘法進(jìn)行辨識(shí)，以獲得所述未知參數(shù)的辨識(shí)結(jié)果；

根據(jù)所述未知參數(shù)的辨識(shí)結(jié)果和期望閉環(huán)極點(diǎn)，使用系統(tǒng)閉環(huán)特征多項(xiàng)式進(jìn)行求解，以獲得反饋控制器系數(shù)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述使用均方根誤差和判定系數(shù)對(duì)所述未知參數(shù)的辨識(shí)結(jié)果進(jìn)行評(píng)估，以獲得非周期任務(wù)的平均響應(yīng)延遲與非周期任務(wù)利用率和服務(wù)器帶寬之差的最佳匹配函數(shù)，包括：

使用系統(tǒng)狀態(tài)的實(shí)際值和預(yù)測(cè)值，計(jì)算均方根誤差，以判斷測(cè)量的精密度；

使用系統(tǒng)狀態(tài)的回歸平方和與總離差平方和計(jì)算判定系數(shù)，以判斷對(duì)所述未知參數(shù)辨識(shí)的擬合優(yōu)度；

根據(jù)所述計(jì)算獲得的均方根誤差和判定系數(shù)，判斷所述系統(tǒng)動(dòng)態(tài)方程的未知參數(shù)辨識(shí)結(jié)果的最優(yōu)值。

5.一種基于帶寬服務(wù)器的非周期任務(wù)調(diào)度裝置，其特征在于，所述裝置包括：構(gòu)建部分、辨識(shí)部分、評(píng)估部分、調(diào)節(jié)部分；其中，

所述構(gòu)建部分，經(jīng)配置為根據(jù)單處理器系統(tǒng)中非周期任務(wù)運(yùn)行過程的系統(tǒng)狀態(tài)信息，采用硬常帶寬服務(wù)器反饋控制算法，構(gòu)建系統(tǒng)狀態(tài)動(dòng)態(tài)方程；其中，所述系統(tǒng)狀態(tài)動(dòng)態(tài)方程包括非周期任務(wù)的平均響應(yīng)延遲與非周期任務(wù)利用率和服務(wù)器帶寬之差倍數(shù)關(guān)系的未知參數(shù)；

所述辨識(shí)部分，經(jīng)配置為根據(jù)控制器的控制輸入、系統(tǒng)狀態(tài)的實(shí)際值、預(yù)測(cè)值以及殘差函數(shù)，將所述系統(tǒng)狀態(tài)動(dòng)態(tài)方程中的未知參數(shù)利用最小二乘法進(jìn)行辨識(shí)，以獲得所述未知參數(shù)的辨識(shí)結(jié)果；

所述評(píng)估部分，經(jīng)配置為使用均方根誤差和判定系數(shù)對(duì)所述未知參數(shù)的辨識(shí)結(jié)果進(jìn)行評(píng)估，以獲得非周期任務(wù)的平均響應(yīng)延遲與非周期任務(wù)利用率和服務(wù)器帶寬之差的最佳匹配函數(shù)；

所述調(diào)節(jié)部分，經(jīng)配置為利用所述非周期任務(wù)的平均響應(yīng)延遲與非周期任務(wù)利用率和服務(wù)器帶寬之差的最佳匹配函數(shù)，根據(jù)非周期任務(wù)的利用率動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)服務(wù)器帶寬，以獲得最小化的非周期任務(wù)的平均響應(yīng)延遲。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的裝置，其特征在于，所述構(gòu)建部分，經(jīng)配置為：

根據(jù)非周期任務(wù)作業(yè)的響應(yīng)延遲與作業(yè)執(zhí)行時(shí)間的關(guān)系式，分析服務(wù)器帶寬與非周期任務(wù)平均響應(yīng)延遲的關(guān)系，以獲得狀態(tài)反饋控制器的控制輸入；

利用所述控制輸入并選取在一個(gè)采樣間隔內(nèi)的非周期任務(wù)的系統(tǒng)狀態(tài)信息，構(gòu)建系統(tǒng)狀態(tài)動(dòng)態(tài)方程。