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专利号: 202010885106X
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:

1.一种基于双截止期限的资源共享混合关键周期任务能耗优化方法,其特征在于,包括:

建立基于双截止期限的资源共享混合关键周期任务模型,所述模型中包括混合关键周期任务的相对截止期限、执行时间、关键层次;

计算任务的优先级天花板,包括低模式下低关键层次任务的静态优先级天花板,高模式下高关键层次任务的静态优先级天花板,低模式下高关键层次任务的静态优先级天花板;

根据混合关键周期任务的相对截止期限、执行时间计算系统调度可行的充分条件;

根据所述系统调度可行的充分条件,计算系统可行的最低运行速度;

根据所述任务的优先级天花板和期限优先策略,进行调度,并根据得出的所述系统可行的最低运行速度执行任务。

2.根据权利要求1所述的一种基于双截止期限的资源共享混合关键周期任务能耗优化方法,其特征在于,所述建立基于双截止期限的资源共享混合关键周期任务模型,所述模型中包括混合关键周期任务的相对截止期限、执行时间、关键层次,具体包括:混合关键周期任务模型包括n个混合关键周期任务组成的集合Γ={τ1,τ2,L,τn},每个混合关键周期任务τi(1≤i≤n,i为整数)由{Ti,Di(LO),Di(HI),Ci(LO),Ci(HI),Li}组成,其中Ti是混合关键周期任务τi的周期;Di(LO)和Di(HI)分别是是混合关键周期任务τi在低模式和高模式下的相对截止期限;Ci(LO)和Ci(HI)分别为混合关键周期任务τi在低模式和高模式下的最坏情况下的执行时间;Li是混合关键周期任务τi的关键层次,其可以表示为Li={LO,HI},混合关键周期任务τi的关键层次为LO时,其为低关键层次周期任务,混合关键周期任务τi的关键层次为HI时,其为高关键层次周期任务,Γ(LO)和Γ(HI)分别表示低关键层次任务和高关键层次任务的集合ζi(LO)和ζi(HI)分别表示混合关键周期任务τi在低模式和高模式下使用资源Rk的关键区长度。

3.根据权利要求2所述的一种基于双截止期限的资源共享混合关键周期任务能耗优化方法,其特征在于:计算任务的优先级天花板,包括低模式下低关键层次任务的静态优先级天花板,高模式下高关键层次任务的静态优先级天花板,低模式下高关键层次任务的静态优先级天花板,具体包括:低模式下低关键层次任务使用资源Rk∈LO(R)的静态优先级天花板ceilLO(Rk)由下式计算:

高模式下高关键层次任务使用资源Rh∈HI(R)的静态优先级天花板ceilHI(Rh):

低模式下高关键层次任务使用资源Rh∈HI(R)的静态优先级天花板ceilLO(Rh):

系统在低模式下的动态优先级天花板 和高模式下的动态优先级天花板

其中,混合关键周期任务τi在低模式和高模式下的抢占水平分别用λiLO和λiHI表示;初始时, 和 的值都为0;混合关键周期任务集共享的资源集合用R={R1,R2,…Rm}表示,HI(R)为高关键层次下周期任务集共享的资源集合;LO(R)为低关键层次下周期任务集共享的资源集合。

4.根据权利要求3所述的一种基于双截止期限的资源共享混合关键周期任务能耗优化方法,其特征在于:根据混合关键周期任务的相对截止期限、执行时间计算系统调度可行的充分条件,具体包括:系统在低模式下调度可行的充分条件由下式给出:

其中,Di(LO)和Dk(LO)分别是混合关键周期任务τi和τk的低模式下的相对截止期限,Ci(LO)是混合关键周期任务τi的低模式下的最坏情况下执行时间, 是低模式下混合关键周期任务τk的最大阻塞时间;k是正整数,n是混合周期任务集中任务的数量;

其中,ζi(LO)表示混合关键周期任务τi在低模式下使用资源Rk的关键区长度,ceilLO(Rk)是低模式下低关键层次任务使用资源Rk∈LO(R)的静态优先级天花板, 是混合关键周期任务τk在低模式下的抢占水平,k是正整数,n是混合周期任务集中任务的数量;

其中,ζi(LO)表示混合关键周期任务τi在低模式下使用资源Rk的关键区长度,ceilLO(Rk)是低模式下低关键层次任务使用资源Rk∈LO(R)的静态优先级天花板, 是混合关键周期任务τk在低模式下的抢占水平,k是正整数,n是混合周期任务集中任务的数量系统在高模式下调度可行的充分条件由下式给出:其中,Di(HI)和Dk(HI)分别是混合关键周期任务τi和τk的高模式下的相对截止期限,Ci(HI)是混合关键周期任务τi的高模式下的最坏情况下执行时间,Γ(HI)是高关键层次任务的集合, 是低模式下混合关键周期任务τk的最大阻塞时间;k是正整数,h是混合周期任务集中高关键层次任务的数量。

其中,ζi(HI)表示混合关键周期任务τi在高模式下使用资源Rk的关键区长度,ceilHI(Rk)是高模式下高关键层次任务使用资源Rk∈HI(R)的静态优先级天花板, 是混合关键周期任务τk在高模式下的抢占水平,k是正整数,h是混合周期任务集中高关键层次任务的数量。

5.根据权利要求4所述的一种基于双截止期限的资源共享混合关键周期任务能耗优化方法,其特征在于,根据所述系统调度可行的充分条件,计算系统可行的最低运行速度,具体包括:低模式下的最低运行速度SLO由下式计算:

其中,Di(LO)和Dk(LO)分别是混合关键周期任务τi和τk的低模式下的相对截止期限,Ci(LO)是混合关键周期任务τi的低模式下的最坏情况下执行时间, 是低模式下混合关键周期任务τk的最大阻塞时间;k是正整数,n是混合周期任务集中任务的数量;

高模式下的最低运行速度SHI由下式计算:

其中,Di(HI)和Dk(HI)分别是混合关键周期任务τi和τk的高模式下的相对截止期限,Ci(HI)是混合关键周期任务τi的高模式下的最坏情况下执行时间,Γ(HI)是高关键层次任务的集合, 是低模式下混合关键周期任务τk的最大阻塞时间;k是正整数,h是混合周期任务集中高关键层次任务的数量。

6.根据权利要求5所述的一种基于双截止期限的资源共享混合关键周期任务能耗优化方法,其特征在于,根据所述任务的优先级天花板和期限优先策略,进行调度,并根据得出的所述系统可行的最低运行速度执行任务,具体包括:绝对截止期限越大,其优先越低,绝对截止期限越小其优先级越高,系统处于低模式,选择优先级最高且其抢占水平大于低模式下动态优先级天花板 的就绪任务执行;当高关键层次任务τi在速度SLO下的执行时间超过Ci(LO)/SLO没有完成执行,系统进入高模式,选择优先级最高且其抢占水平大于高模式的动态优先级天花板 的就绪任务执行,且同时放弃所有低关键层次任务,高模式下任务以速度SHI执行。