[发明专利]一种基于遗传算法的非精确混合关键任务节能调度方法

权利要求书

1.一种基于遗传算法的非精确混合关键任务节能调度方法，其特征在于，包括：

建立非精确混合关键任务调度模型；

对非精确混合关键任务到多处理器的映射进行编码；

制定适应度函数，对任务到多处理器的任务映射方案进行评估选择；

对已有的任务映射方案进行交叉操作和变异操作；

计算各处理器任务集的能耗优化速度，并以对应的速度调度任务集；

所述建立非精确混合关键任务调度模型，包括：

多处理器上考虑非精确混合关键周期任务集Γ＝{τ₁，τ₂，…，τ_n}，使用抢占固定优先级策略调度该任务集；混合关键周期任务τ_i由五元组{T_i，D_i，ξ_i，C_i(LO)，C_i(HI)}组成，其中，1≤i≤n，i为整数，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表示混合关键任务τ_i的关键层次，其值为ξ_i＝{LO，HI}，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，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；_i(LO)和C_i(HI)分别表示混合关键周期任务τ_i在系统低模式和高模式下的最坏执行时间；系统处于低模式是指任何任务τ_i，其执行时间都不超过C_i(LO)；系统处于高模式是指存在高关键层次任务τ_i，其执行时间超过C_i(LO)但不超过C_i(HI)且为低关键层次任务提供降级服务；如果混合关键周期任务τ_i为低关键层次任务，则C_i(HI)≤C_i(LO)；如果混合关键周期任务τ_i为高关键层次任务，则C_i(HI)≥C_i(LO)；处理器集合P＝{P₁，P₂，…，P_m}，且这m个处理器结构一样，但彼此互相独立运行，互不干扰；所述固定优先级策略是指，一旦任务的优先级确定以后，其优先级在执行过程中始终保持不变。

2.如权利要求1所述的基于遗传算法的非精确混合关键任务节能调度方法，其特征在于，对非精确混合关键任务到多处理器的映射进行编码，具体包括：

在系统处于低模式下，用二维矩阵A对任务映射方案进行编码，对应的染色体编码公式如下：

其中，A是一个m×n二维矩阵，其中的元素a_ij的值只能为0或1，1≤j≤m，j为整数，且j_ij＝1时表示混合关键周期任务τ_j划分到处理器i上；令K表示种群中任务映射方案的总数，A_k，1≤k≤K，k为整数，表示系统处于低模式下的第k个任务映射方案；

在系统处于高模式下，用二维矩阵B对任务映射方案进行编码，对应的染色体编码公式如下：

其中，B是一个m×n二维矩阵，其中的元素b_ij的值只能为0或1，且b_ij＝1时表示混合关键周期任务τ_j划分到处理器i上；B_k表示系统处于高模式下的第k个任务映射方案。