[发明专利]一种多任务通用能耗优化方法

权利要求书

1.一种多任务通用能耗优化方法，其特征在于，系统由n个服务器组成，这n个服务器用SE₁,SE₂,…,SE_n表示；任一服务器SE_i 1≤i≤n,i为正整数，包括三元组(U_i,P_i,D_i)，其中U_i是服务器SE_i的利用率，P_i是服务器SE_i的周期，D_i是服务器SE_i的截止期限；每个服务器SE_i可以调度一类任务，这类任务可以是周期任务、偶发任务或非周期任务包括：

建立n个服务器模型；

确定服务器状态转换规则；

确定服务器参数更新规则，其包括：服务器SE_i通过虚拟时间V_i与其周期计算其截止期限；开始时设置V_i＝0和D_i＝0；

当服务器SE_i处于非活跃状态，且任务实例在时刻到达时，更新V_i与D_i，j为大于1的正整数；此时服务器SE_i进入挂起状态；

当服务器SE_i处于活跃状态，且完成任务实例的执行，此时如果有新的任务到达，服务器依然保持活跃状态，更新V_i与D_i；如果没有新的任务调度，服务器SE_i进入挂起状态；

当服务器SE_i的虚拟时间V_i大于系统的当前时间t_c时，服务器SE_i进入非活跃状态；

当服务器SE_i处于挂起状态且任务实例到达，更新其D_i；此时服务器进入活跃状态；

当处理器处于空闲状态时，所有的服务器进入非活跃状态；

根据最早截止期限优先级策略调度服务器；

计算任务的执行速度S；

一旦处理器空闲时间超过处理器状态切换开销t_o，将处理器切换到低功耗状态，直到有新的任务释放；

所述最早截止期限优先级策略包括：服务器的截止期限越小，其优先级越高，服务器的截止期限越大，其优先级越低；当服务器的截止期限相同时，根据服务器被激活的时间确定优先级，被激活时间越近的，其优先级高，被激活时间越远，其优先级越低；当服务器被激活时间相同时，服务器下标小的优先级高，服务器下标大的，优先级低；优先级高的服务器被优先调度。

2.根据权利要求1所述的多任务通用能耗优化方法，其特征在于，确定服务器状态转换规则，包括：

每个服务器包含三个状态：活跃状态、非活跃状态或挂起状态；初始时服务器处于非活跃状态；在时刻t，当有任务等待执行时，服务器从非活跃状态变成挂起状态；此外，在时刻t之前的所有任务都完成执行，且分配给它的处理器预算没有耗尽，此时服务器依然处于挂起状态；在时刻t，没有等待执行的任务，且处理器预算耗尽，服务器进入非活跃状态；一旦有任务开始执行，服务器进入活跃状态。

3.根据权利要求1所述的多任务通用能耗优化方法，其特征在于，计算任务的执行速度S，包括：

当服务器SE_i处于非活跃状态，且任务实例到达时，任务的执行速度S＝S+U_i，其中S的初始值设置为0；

当服务器SE_i处于挂起状态且虚拟时间V_i等于系统的当前时间t_c或者处理器预算耗尽时，任务的执行速度S＝S-U_i。

4.根据权利要求1所述的多任务通用能耗优化方法，其特征在于，一旦处理器空闲时间超过处理器状态切换开销t_o，将处理器切换到低功耗状态，直到有新的任务释放，包括：

处理器状态切换开销t_o由下式计算：

t_o＝max{T_o,B_o}

其中，T_o是处理器状态转化的时间开销，B_o是处理器能耗平衡的时间。