[发明专利]固定优先级待机备用系统利用率划分能耗优化方法

权利要求书

1.固定优先级待机备用系统利用率划分能耗优化方法，待机备用系统设有两个处理器，分别为主处理器和备用处理器，其特征在于：

通过利用率划分的方法，将待机备用系统的资源受限周期任务集分配到主处理器和备份处理器；所述资源受限周期任务集设有n个周期任务组，每个周期任务组设有参数完全相同的主任务和与之相应的备份任务，将每个周期任务按照其利用率u_i从高到低排序；按照利用率从高到低依次将主任务分配到主处理器和备份处理器中；若共享相同资源的主任务被映射到相同处理器上，立即将其强制分配到另外的处理器上；当主任务被分配完毕之后，其相应的备份任务被分配到另外的处理器上；

确定处理器速度切换开销；

利用单调速率策略调度可行的充分条件以及资源受限周期任务模型的速度下限S_H，计算主任务执行的最低速度S_M；所述主任务执行的最低速度S_M，其计算方式如下：

S_M＝min{S_T,S_H}

其中S_H是资源受限周期任务模型的速度下限，S_T是单调速率策略调度可行的充分条件限制下的周期任务集的最低执行速度；S_T由下式计算：

S_T＝LS_RS+S_NRS

其中LS_RS是资源需求任务集的最低执行速度，S_NRS是没有资源需求任务集的最低执行速度；

确定备份任务执行速度S_B；

利用固定双优先级策略调度主处理器和备份处理器的任务；

所述固定双优先级策略包括两个优先级，初始优先级和执行优先级；初始优先级由单调速率策略分配，任务的周期越小，其优先级越高；执行优先级是在任务执行过程中确定的，执行优先级是共享相同资源任务的最大初始优先级，任务T_i抢占任务T_k当且仅当任务T_i的初始优先级大于任务T_k的执行优先级；主处理器任务按照固定双优先级策略调度：计算备份任务的延迟执行时间Y_i，如果主处理器的主任务T_i顺利完成执行，取消其在备用处理器的备份任务B_i的执行，如果主处理器的备份任务B_k顺利完成执行，取消备用处理器的主任务T_k的执行，i、k为整数，取值范围均为1-n，且i≠k；

所述固定双优先级策略调度是指：计算备份任务的延迟执行时间Y_i，如果备用处理器的主任务T_i顺利完成执行，取消其在主处理器的备份任务B_i的执行，如果备用处理器的备份任务B_k顺利完成执行，取消主处理器的主任务T_k的执行；

回收待机备用系统产生的空闲时间，利用DVS技术和DPM技术，降低系统能耗。

2.如权利要求1所述的固定优先级待机备用系统利用率划分能耗优化方法，其特征在于：确定处理器速度切换开销τ_i；其处理步骤如下：

τ_i＝O_i+ω

其中O_i是处理器速度转换开销，ω是管理任务的时间开销，i为整数，取值范围为1到n。

3.如权利要求1所述的固定优先级待机备用系统利用率划分能耗优化方法，其特征在于：所述备份任务的执行速度由下式计算：

S_B＝S_max

其中S_max是处理器能够提供的最大速度。

4.如权利要求1所述的固定优先级待机备用系统利用率划分能耗优化方法，其特征在于：所述空闲时间包括任务提早完成执行产生的空闲时间、被取消的任务释放的预留时间以及任务没有释放处理器处于空闲状态的时间，将这些空闲时间利用DVS技术，降低主任务的执行速度；当且仅当处理器处于空闲状态时，利用DPM技术将处理器切换到低功耗状态降低能耗。