[发明专利]一种实时处理器系统可靠性最大化方法及系统

权利要求书

1.一种实时处理器系统可靠性最大化方法，其特征在于，包括：

步骤S1，构建待调度任务集，所述待调度任务集中的任务顺序排列；

步骤S2，基于时间约束、实时剩余能耗预算、实时松弛时间和每个任务的最大可利用能量依次为每个任务分配最佳起始执行速度，执行速度为执行所述任务的处理器频率；基于任务分配的最佳起始执行速度回收能量和松弛时间；对待调度任务集中的任务分配最佳起始执行速度过程如下：

步骤1，初始化，设置总能耗预算设置每个任务的截止完成时间，实时松弛时间S_pn初始化为0，实时剩余能耗预算E_budget初始化为

步骤2，设n表示待调度任务集中任务个数，依次为待调度任务集ψ中n个任务分配最佳起始执行速度，如对第i个任务分配最佳起始执行速度的过程为：

获取当前的实时松弛时间S_pn和第i个任务的最大频率执行周期数WET_i，若S_pn≥WET_i，则执行步骤21,否则执行步骤22；所述i为任务索引，i为正整数；

步骤21包括：

步骤211，将第i个任务的起始执行速度f_l(i)的初始值设为第一初始执行速度为：f_{l(i)_1}＝WET_i/S_pn；

计算第i个任务的最大可利用能量limitE_i：

当i＝1时，E_i'(f_I(i'))表示第i'个任务以最低执行速度f_I(i')执行的能耗；

当i≥2时，其中，表示第i个任务之前的任务完全执行所消耗的最大能量，E_(pn,j)表示第j个任务完全执行所消耗的最大能量，P_ind(j)表示第j个任务的频率无关动态功耗，C_ef表示有效开关电容系数；f_j表示第j个任务分配的最佳起始执行速度，WET_j表示第j个任务的最大频率执行周期数，SET_j表示第j个任务已分配的起始执行时间；表示第j个任务频率相关动态功耗，λ(f_j)表示第j个任务在执行过程中的瞬态故障发生率；

步骤212，计算第i个任务以起始执行速度f_l(i)执行消耗的实际能耗E_l(i)，表示第i个任务频率相关动态功耗，P_ind(i)表示第i个任务的频率无关动态功耗；SET_i表示第i个任务分配的起始执行时间；λ(f_i)表示第i个任务在执行过程中的瞬态故障发生率；

令AE_i＝E_l(i)，AE_i表示第i个任务在分配的最佳起始执行速度下实际执行能耗；

计算当第i个任务以速度f_l(i)执行时的无故障概率R_i(f_i)；

计算第i个任务分配最佳起始执行速度为f_l(i)后的实际执行消耗时间AET_i＝WET_i/f_l(i)；

步骤213，若E_l(i)≤limitE_i，则令f_l(i)＝f_l(i)+0.01，返回继续执行步骤212，若E_l(i)＞limitE_i，则结束，输出最后一次满足迭代条件E_l(i)≤limitE_i的f_l(i)对应的AE_i、R_i(f_i)、AET_i；

步骤22包括：

步骤221，计算第i个任务的最低执行速度f_I(i)，将第i个任务的起始执行速度f_l(i)的初始值设为最低执行速度f_I(i)；

计算第i个任务的最大可利用能量limitE_i：

当i＝1时，

当i≥2时，其中，

步骤222，计算第i个任务以起始执行速度f_l(i)执行消耗的实际能耗E_l(i)，

令AE_i＝E_l(i)；

计算当第i个任务以速度f_l(i)执行时的无故障概率R_i(f_i)；

计算第i个任务分配最佳起始执行速度为f_l(i)后的实际执行消耗时间AET_i＝WET_i/f_l(i)；

步骤223，若E_l(i)≤limitE_i，则令f_l(i)＝f_l(i)+0.01，返回继续执行步骤212，若E_l(i)＞limitE_i，则结束，输出最后一次满足迭代条件E_l(i)≤limitE_i的f_l(i)对应的AE_i、R_i(f_i)、AET_i；

步骤23，回收能量：E_budget＝E_budget'+limitE_i-AE_i，E_budget'表示回收前的实时剩余能耗预算；回收松弛时间：S_pn＝S_pn'+(D_i-AET_i)，S_pn'表示回收前的实时松弛时间；

步骤S3，基于待调度任务集中任务分配的最佳起始执行速度计算系统的无故障可靠性概率。