[发明专利]一种待机备用系统混合划分可靠性感知能耗优化方法

说明书

本发明公开了一种待机备用系统混合划分可靠性感知能耗优化方法，包括以下步骤: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S_T，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S_U；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。本发明的方法结合DVS技术和DPM技术，在确保系统原始可靠性的基础上，有效地降低系统能耗。

技术领域

本发明涉及嵌入式实时系统领域待机备用系统资源受限周期任务的低能耗实时调度，特别涉及一种待机备用系统混合划分可靠性感知能耗优化方法。

背景技术

嵌入式实时系统通常都是专用的实时系统，其任务类型有周期任务、偶发任务以及混合任务。嵌入式实时系统采用电池供电，而电池的容量有限，导致系统的续航能力有限。此外，嵌入式实时系统的工作环境比较恶劣的。随着处理器技术的快速发展，且系统功能的不断，系统的能耗越来越高。高能耗会对系统可靠性造成负面影响，进而影响到系统正确执行。因此，可靠性和能耗是设计嵌入式实时系统必须考虑的两个重要因素。

待机备用系统由主处理器和备用处理器组成，其中任何一个处理器执行任务时，另一个处理器可以执行相应任务的备份任务，这样其中一个处理器的任务执行失败时，另外一个处理器的备份任务继续执行，因此，提高了系统可靠性。针对待机备用系统的能耗优化方法的研究工作比较少，而仅有的几个研究工作将主任务分配到主处理器，而将备份任务分配到备用处理器，且备用处理器的任务始终以最大的处理器速度执行，没有利用动态功耗管理技术节能，所以系统的能耗过高。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提出一种待机备用系统混合划分可靠性感知能耗优化方法，该方法根据待机备用系统资源受限周期任务模型以及系统可靠性限制，确定主处理器和备用处理器的执行速度，根据任务是否有资源需求将其映射到主处理器和备用处理器上，利用混合划分的方法分配备份任务，对主处理器和备用处理器的任务进行调度。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种待机备用系统混合划分可靠性感知能耗优化方法，包括如下步骤：

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S_T；

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S_U；

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。

具体的，所述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S_T，包括：