[发明专利]一种非抢占固定优先级混合关键任务能耗优化调度方法

说明书

本发明涉及一种非抢占固定优先级混合关键任务能耗优化调度方法，包括以下步骤:建立非抢占固定优先级混合关键任务调度模型；给出系统处于低模式下调度可行的充分条件；给出系统处于高模式下调度可行的充分条件；给出系统处于转换模式调度可行的充分条件；由调度可行的充分条件，计算能耗优化的速度Ssubgt;op/subgt;。本发明与现有技术的混合关键系统周期任务调度方法相比，能够节约大约33.08％能耗；能够确保周期任务在其截止期限内完成执行；混合关键系统能耗的降低，可以降低产品的生产成本，延长设备的使用时间，减少电池的更换周期。

技术领域

本发明涉及混合关键系统技术领域，更具体地说，涉及一种非抢占固定优先级混合关键任务能耗优化调度方法。

背景技术

混合关键系统是指不同的软件组件和不同的关键层次的应用集合在同一个平台上。混合关键系统的工业标准，例如飞机的软件标准就包含5个关键层次A、B、C、D、E，其中，关键层次A代表最高的关键等级，如果A关键层次的任务没有及时完成执行，会导致致命性灾难的发生；关键层次E代表最低的关键层次，其任务不能按时完成执行，不会威胁到飞机的飞行安全，但会降低用户的体验。无人机就是属于混合关键系统的典型应用，由于重量、体积与空间的限制，能耗是设计无人机的必须考虑的目标。

针对混合关键系统的能耗研究的现有技术，主要采用抢占性的调度策略。由于抢占性调度策略，会导致上下文切换频繁发生，无形中增加了系统的抢占开销；此外，抢占性调度方法不够灵活，无法预测任务的调度过程，时间复杂度高等。因此，提出系统开销小，时间复杂度低，非抢占性能耗优化方法。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种非抢占固定优先级混合关键任务能耗优化调度方法，系统开销小，时间复杂度低，非抢占性能耗。

本发明的技术方案如下：

一种非抢占固定优先级混合关键任务能耗优化调度方法，步骤如下：

1)建立非抢占固定优先级混合关键任务调度模型；

2)设置系统处于低模式下调度可行的充分条件、系统处于高模式下调度可行的充分条件、设置系统处于转换模式调度可行的充分条件；

3)基于步骤2)设置的调度可行的充分条件，计算能耗优化的速度S_op。

作为优选，步骤1)具体如下：

混合关键任务调度模型由n个混合关键周期任务组成的集合Γ＝{τ₁,τ₂,…,τ_n}，每个混合关键周期任务τ_i由四元组{T_i,D_i,ξ_i,C_i}组成，1≤i≤n；其中，

T_i表示混合关键周期任务τ_i的周期；

D_i表示混合关键周期任务τ_i的相对截止期限，且其等于T_i；

ξ_i表示混合关键周期任务τ_i的关键层次，且ξ_i＝{LO,HI}，当混合关键周期任务τ_i的关键层次为LO时，其为低关键层次任务，当混合关键周期任务τ_i的关键层次为HI时，其为高关键层次任务；

C_i表示混合关键周期任务τ_i的不同模式下的最坏情况下执行时间；对应的，C_i(LO)和C_i(HI)分别表示混合关键周期任务τ_i在低模式和高模式下的执行时间；