[发明专利]固定优先级资源受限系统层次能耗优化方法

权利要求书

1.固定优先级资源受限系统层次能耗优化方法，其特征在于，预先通过相对截止期限单调策略和抢占阈值策略决定任务是否被抢占或者被阻塞，包括如下步骤：

计算任务T_i的系统层次最优速度

计算任务T_i执行的低速度S_L且将其与比较，当时，设置

计算任务T_i执行的高速度

计算设备D_i的设备空闲时间I(D_i)；计算设备D_i的设备空闲时间I(D_i)：

I(D_i)＝LT(D_i)-t；

其中，LT(D_i)为设备D_i的最早被使用的时间，t表示当前时间，LT(D_i)的计算方法如下：

LT(D_i)＝R(T_i,j)+init(T_i,j)-W(T_i,j)；

其中，T_i,j是任务T_i的第j个实例，R(T_i,j)是任务实例T_i,j的释放时间，init(T_i,j)是分配给任务实例T_i,j的初始执行时间，W(T_i,j)是任务实例T_i,j的最坏情况下执行时间，其值等于任务T_i最坏情况下的执行时间；

利用相对截止期限单调策略和抢占阈值策略调度任务,包括：

(1)在调度点t_sch，假如任务T_i释放之前处理器处于空闲状态，任务T_i以低速度S_L执行；

(2)假如任务T_i抢占任务T_j，任务T_i以低速度S_L执行；

(3)假如任务T_i被任务T_j阻塞，T_j以高速度执行，当任务T_j完成执行时，任务T_i以高速度执行；

根据设备空闲时间I(D_i)降低设备能耗,当设备空闲时间I(D_i)大于其临界时间B_i时，将设备D_i切换到低功耗状态，且设置其激活时间UP(D_i)。

2.如权利要求1所述的固定优先级资源受限系统层次能耗优化方法，其特征在于，所述计算任务T_i的系统层次最优速度其处理步骤如下：

计算出任务T_i以速度S执行消耗的总能耗E_i(S)：

其中a为与系统相关的常数，其取值范围为2≤a≤3；S为处理器速度；d_i，W(T_i)分别是任务T_i的相对截止期限和最坏情况下的执行时间；为设备D_j在活跃状态的功耗，j为1≤j≤m之间的整数，为设备D_j状态转化的能耗开销，m为任务T_i使用的设备总数，i为1≤i≤m之间的整数；对变量S求导，将求导后的表达式设置为0，求出任务T_i的系统层次最优速度

3.如权利要求1所述的固定优先级资源受限系统层次能耗优化方法，其特征在于，所述计算任务T_i执行的低速度S_L且将其与比较，其处理步骤如下：

其中，P(T_i)是任务T_i的周期，W(T_i)是任务T_i的最坏情况下的执行时间，n为周期任务集T中周期任务的个数，i为整数；scale为缩放因子。

4.根据权利要求1所述的固定优先级资源受限系统层次能耗优化方法，其特征在于，计算任务T_i执行的高速度

且

其中，P(T_i)、P(T_j)、P(T_k)分别表示任务T_i、任务T_j、任务T_k的周期，i、j、k为整数；G_j是任务T_j的最大阻塞时间，1≤j≤n。