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专利号: 2017105075258
申请人: 华侨大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 计算;推算;计数
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种待机备用系统混合划分可靠性感知能耗优化方法,其特征在于,包括:

利用待机备用系统资源受限周期任务模型以及动态优先级策略,计算出满足系统需求的最低速度ST;

计算出满足系统可靠性需求的最低速度S,确定主处理器和备用处理器的执行速度SU;

根据任务是否有资源需求将其映射到主处理器或者备用处理器中;

利用混合划分的方法将主任务和备份任务同时分配到主处理器和备用处理器;

对主处理器和备用处理器的任务进行调度。

2.根据权利要求1所述的待机备用系统混合划分可靠性感知能耗优化方法,其特征在于,利用待机备用系统资源受限周期任务模型以及动态优先级策略,计算出满足系统需求的最低速度ST;包括:待机备用系统资源受限周期任务模型由两个处理器组成,分别为主处理器和备用处理器;周期任务集由n个周期任务组成;每个周期任务Ti由三元组(ei,ri,pi)组成,ei是任务Ti最坏情况下的执行时间,ri是任务Ti的资源需求,pi是任务Ti的周期;且每个周期任务Ti都有一个备份任务Bi,备份任务Bi的参数与Ti完全相同;周期任务集共享资源集合R={R1,R2,…,Rm}由m个资源组成;根据动态优先级调度策略,满足系统需求的最低速度ST,计算方法如下:ST=SRS+SNRS

其中,SRS是有资源需求任务集的最低速度,SNRS是没有资源需求任务集的最低速度。

3.根据权利要求2所述的待机备用系统混合划分可靠性感知能耗优化方法,其特征在于,计算出满足系统可靠性需求的最低速度S,确定主处理器和备用处理器的执行速度SU,其处理步骤如下:其中,PoF(1)是任务在最大处理器速度下的失败概率,而PoF(S)是任务在速度S下的失败概率,PoF(S)的计算方法如下:PoF(S)=1-R(S)

其中,R(S)是任务在速度S下的可靠性;主处理器和备用处理器的执行速度SU的计算方法如下:SU=max{S,ST,Scrit}

其中,Scrit是处理器能耗最优速度。

4.根据权利要求3所述的待机备用系统混合划分可靠性感知能耗优化方法,其特征在于:根据任务是否有资源需求将其映射到主处理器或者备用处理器中,包括:任务Ti有资源需求时,也就是ri≠0时,将任务Ti分配到主处理器;任务Ti没有资源需求时,也就是ri=0时;将任务Ti分配到备用处理器。

5.根据权利要求4所述的待机备用系统混合划分可靠性感知能耗优化方法,其特征在于,利用混合划分的方法将主任务和备份任务同时分配到主处理器和备用处理器,具体是:当任务Ti被分配到主处理器上时,其相应的备份任务Bi则被分到备用处理器上;当任务Ti被分配到备用处理器时,其相应的备份任务Bi则被分到主处理器上。

6.根据权利要求5所述的待机备用系统混合划分可靠性感知能耗优化方法,其特征在于,对主处理器和备用处理器的任务进行调度,具体包括:主处理器任务的调度:设置就绪队列和延迟队列两个队列,主任务Ti只要就绪就可以立即执行,而备份任务Bi需要先计算其延迟执行时间Yi,当任务完成执行时对其进行检测,如果主处理器的主任务Ti顺利完成执行,取消其在备用处理器的备份任务Bi的执行,如果主处理器的备份任务Bk顺利完成执行,取消备用处理器的主任务Tk的执行;当主处理器处于空闲状态时,计算此时的空闲时间ST,并将其与处理器状态切换开销进行比较;所有的任务按照修改的最早截止期限策略进行调度;

备用处理器任务的调度:设置就绪队列和延迟队列两个队列,主任务Ti只要就绪就可以立即执行,而备份任务Bi需要先计算其延迟执行时间Yi,当任务完成执行时对其进行检测,如果备用处理器的主任务Ti顺利完成执行,取消其在主处理器的备份任务Bi的执行,如果备用处理器的备份任务Bk顺利完成执行,取消主处理器的主任务Tk的执行;当备用处理器处于空闲状态时,计算此时的空闲时间ST,并将其与处理器状态切换开销进行比较;所有的任务按照修改的最早截止期限策略进行调度。