[发明专利]一种基于服务器混合关键偶发任务能耗优化方法

说明书

本发明公开了一种基于服务器混合关键偶发任务能耗优化方法，包括以下步骤:确定n个服务器的参数和状态转换规则；计算每个混合关键偶发任务的利用率且根据混合关键偶发任务的利用率分配服务器；根据服务器参数动态更新服务器利用率之和；计算低模式下的执行速度S_L和高模式下的执行速度S_H。本发明方法利用服务器产生的空闲时间，动态更新服务器利用率之和，根据服务器利用率之和计算速度，有效地降低系统能耗。

技术领域

本发明涉及嵌入式系统领域能耗优化调度方法，特别涉及一种基于服务器混合关键偶发任务能耗优化方法。

背景技术

嵌入式系统对系统的实时性有着很高的要求，不仅要确保任务的执行结果准确，而且要确保任务在规定的时间内完成执行。目前嵌入式系统已经被广泛应用在航空航天、汽车制造，工业控制等行业中。混合关键系统是嵌入式系统的一种典型应用，其将不同层次的功能集中在一个平台上，根据任务的安全属性划分为高关键层次任务和低关键层次任务。无人机就是混合关键系统的典型应用，而偶发任务是无人机的典型任务。无人机由于受体积和重量的限制采用电池供电，对能耗的要求极高。

现有的混合关键系统的能耗优化方法假设混合关键任务以其最坏情况下执行时间执行，造成系统资源的浪费，导致其节能效果差。此外，这些方法还得事先知道任务的时间参数信息，不太符合实际情况。

发明内容

本发明的主要目的在于克服现有技术中的上述缺陷，提出一种基于服务器混合关键偶发任务能耗优化方法，该方法利用服务器产生的空闲时间，动态更新服务器利用率之和，根据服务器利用率之和计算速度，有效地降低系统能耗。

本发明采用如下技术方案：

一种基于服务器混合关键偶发任务能耗优化方法，其特征在于，包括：

确定n个服务器的参数和状态转换规则；

计算每个混合关键偶发任务的利用率且根据混合关键偶发任务的利用率分配服务器；

根据服务器参数动态更新服务器利用率之和；

计算低模式下的执行速度S_L和高模式下的执行速度S_H。

所述确定n个服务器的参数和状态转换规则；包括：

系统的n个服务器分别用SV₁,SV₂,…,SV_n表示；任一服务器SV_i(1≤i≤n,i为正整数)由参数(U_i,P_i)，其中U_i是服务器SV_i的利用率，P_i是服务器SV_i的周期；系统为每个服务器SV_i维持两个变量：截止期限D_i和虚拟时间V_i；初始时将截止期限D_i和虚拟时间V_i都设置为0。任一服务器SV_i都有三个状态：活跃状态、非活跃状态、挂起状态；活跃状态是指在时刻t有任务等待执行；挂起状态是指在时刻t之前到达的任务都已经完成执行且服务器的虚拟时间小于t；非活跃状态是指没有任务等待执行且服务器的虚拟时间大于t；服务器可以从非活跃状态转换到挂起状态；挂起状态转换到活跃状态；活跃状态转换到挂起状态；挂起状态转换到非活跃状态；服务器状态转换的规则如下：

(1)初始时，所有的服务器的都处于非活跃状态；

(2)服务器SV_i处于非活跃状态，混合关键偶发任务τ_i的第j个实例在时刻到达时，重新计算虚拟时间V_i与截止期限D_i，其中j为大于1的正整数；此时服务器SV_i进入挂起状态；