1.一种基于实际执行时间混合关键周期任务的能耗优化方法,其特征在于:其包括以下步骤:
步骤A:利用动态优先级策略,调度混合关键周期任务集;
步骤B:计算周期任务统一的静态速度SU;
步骤C:计算低模式下的动态速度SD,初始状态下,SD是各周期任务的最坏情况下利用率之和,当周期任务完成执行时,SD是各周期任务的实际利用率之和,当已经完成执行的周期任务又重新释放时,SD是各周期任务的最坏情况下利用率之和;
步骤D:周期任务以其在低模式下的速度SL执行,初始状态下SL=SU,当有周期任务执行时,SL=min{SD,SU},min表示SL取SD和SU两者中的最小值,当低模式下高关键层次周期任务执行时间超过周期任务在低模式下的最坏情况下执行时间时,进入高模式,高关键层次周期任务以其在高模式下的速度SH执行,初始状态下SH=SU,当所有非周期任务被舍弃时,SH是高关键层次周期任务在高模式下的利用率;步骤A中,所述调度混合关键周期任务集是由n个混合关键周期任务组成的集合Γ={τ1,τ2,…,τn},其中每个周期任务τi由五元组{Ti,Di,ξi,Ai,Ci}组成,1≤i≤n,i∈Z,其中Ti是周期任务τi的周期;Di是周期任务τi的相对截止期限,且其等于Ti;ξi是周期任务τi的关键层次,ξi∈{LO,HI},ξi=LO时,周期任务τi为低关键层次任务,ξi=HI时,周期任务τi为高关键层次任务;Ai为周期任务τi的不同模式下的实际执行时间;Ai∈{Ai(LO),Ai(HI)},Ai(LO)和Ai(HI)分别为周期任务τi在低模式和高模式下的实际执行时间;Ci为周期任务τi的不同模式下的最坏情况下执行时间,Ci∈{Ci(LO),Ci(HI)},Ci(LO)和Ci(HI)分别为周期任务τi在低模式和高模式下的最坏情况下执行时间。
2.根据权利要求1所述的一种基于实际执行时间混合关键周期任务的能耗优化方法,其特征在于:所述低模式表示高关键层次周期任务τi以速度S执行,其执行时间不超过Ci(LO)/S;所述高模式表示高关键层次周期任务τi以速度S执行,其执行时间超过Ci(LO)/S但不超过Ci(HI)/S,且所有低关键层次任务被丢弃;当周期任务τi为低关键层次周期任务时,Ai(LO)=Ai(HI),Ci(LO)=Ci(HI),Ai(LO)≤Ci(LO);当周期任务τi为高关键层次周期任务时,Ai(LO)≤Ai(HI),Ci(LO)≤Ci(HI),Ai(LO)≤Ci(LO),Ai(HI)≤Ci(HI)。
3.根据权利要求1所述的一种基于实际执行时间混合关键周期任务的能耗优化方法,其特征在于:步骤A中,所述动态优先级策略是虚拟截止期限策略,所述虚拟截止期限策略包括在不同模式下所述高关键层次任务具有不同的相对截止期限;根据任务的绝对截止期限分配任务的优先级;绝对截止期限越小,其优先级越高;绝对截止期限越大,其优先级越低;高优先级任务被优先调度。
4.根据权利要求3所述的一种基于实际执行时间混合关键周期任务的能耗优化方法,其特征在于:任务的绝对截止期限等于当前时刻t与其相对截止期限之和;在低模式下低关键层次周期任务τi的相对截止期限等于Ti;高关键层次周期任务τi的相对截止期限等于xTi,其中x是截止期限系数,x=1‑U,U是高关键层次周期任务的额外负载利用率,
5.根据权利要求4所述的一种基于实际执行时间混合关键周期任务的能耗优化方法,其特征在于:步骤B中,所述周期任务统一的静态速度 其中, 是低关键层次周期任务在低模式下的利用率; 是高关键层次周期任务在低模式下的利用率。
6.根据权利要求5所述的一种基于实际执行时间混合关键周期任务的能耗优化方法,其特征在于:所述低关键层次周期任务在低模式下的利用率 所述高关键层次周期任务在低模式下的利用率 所述高关键层次周期任务的
额外负载利用率
7.根据权利要求1所述的一种基于实际执行时间混合关键周期任务的能耗优化方法,其特征在于:步骤C中,各周期任务的最坏情况下利用率之和的计算公式为 其中,各周期任务的实际利用率之和的计算公式为 其中,
8.根据权利要求1所述的一种基于实际执行时间混合关键周期任务的能耗优化方法,其特征在于:步骤D中,所述高关键层次周期任务在高模式下的利用率为