[发明专利]一种功率自适应任务调度方法及系统

说明书

本发明公开了一种功率自适应任务调度方法及系统。该方法包括：获取当前的任务信息；根据大数据编程模型MapReduce对所述任务信息进行划分和统计，得到多个可并行运行的子任务；获取输出功率的变动状态以及任务负载状态，得到状态信息；根据所述状态信息调整处理器的核数及类型；根据调整核数及类型后的处理器，将所述子任务调度到各工作者线程。本方法或系统能够解决目前能量收集系统在任务调度过程中没有考虑处理器工作功率需求和能量收集单元输出功率的不确定性造成的任务执行中断以及效能低等问题。

技术领域

本发明涉及任务调度领域，特别是涉及一种功率自适应任务调度方法及系统。

背景技术

近年来，物联网技术得到了突飞猛进的发展，高性能、低功耗已成为物联网设备的重要发展趋势。高性能的需求意味着系统能耗的提升，而目前电池的发展速度已经远远落后于能耗需求的增长，并且电池供电依然存在体积重量大和维护费用高的问题。采用新型能量收集技术将自然界广泛存在的各种环境能源(例如阳光、风、潮汐和振动等)转化为电能并存储和利用是解决能源问题的一种有效途径。然而，由于外界环境资源具有间歇性、随机性及不确定性等特点，能量收集系统输出功率波动，因此，物联网节点需要通过合理利用输出功率，并根据不同负载的功率需求进行合理的任务调度，使得功率利用效率最优化。

现有的结合任务调度研究能量收集系统的方法，主要集中利用功率调节技术在能量约束下最大化系统性能，或者是在能量收集单元输出功率约束下最小化系统能耗。例如，使用动态调频调压，来降低处理器能耗。目前，在能耗管理硬件层面，出现了不少功率调节技术，如动态电压频率调整(DVFS)可通过调节电压和时钟频率降低系统功耗；CPU热插拔(CPU Hotplug)技术通过在线增加或减少处理器核数调整系统处理器功耗。相对硬件层面对能耗管理的快速发展，能耗管理软件技术研究相对滞后，这些技术应用在能量收集系统中需要软硬件相互配合才能发挥最大效率，并且在没有足够的供电功率的情况下任务根本不能执行。因此，能量收集系统必须能够动态地依据处理器工作功率需求和能量收集单元输出功率来管理和调度任务。

发明内容

本发明的目的是提供一种功率自适应任务调度方法及系统，用以解决目前能量收集系统在任务调度过程中没有考虑处理器工作功率需求和能量收集单元输出功率的不确定性造成的任务执行中断以及效能低等问题。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种功率自适应任务调度方法，所述方法包括：

获取当前的任务信息；

根据大数据编程模型MapReduce对所述任务信息进行划分和统计，得到多个可并行运行的子任务；

获取输出功率的变动状态以及任务负载状态，得到状态信息；

根据所述状态信息调整处理器的核数及类型；

根据调整核数及类型后的处理器，将所述子任务调度到各工作者线程。

可选的，所述根据大数据编程模型MapReduce对所述任务信息进行划分和统计，得到多个可并行运行的子任务，具体包括：

通过Map函数将所述任务信息进行划分；

通过Reduce函数将划分后的任务信息进行统计，得到多个可并行运行的子任务。

可选的，所述根据所述状态信息调整处理器的核数及类型，具体包括：

获取处理器的工作功率需求；

根据所述工作功率需求以及所述状态信息，利用CPU热插拔技术调整处理器的核数及类型。

可选的，所述根据调整后的处理器的核数及类型，将所述子任务调度到各工作者线程，具体包括：

获取调整核数及类型后的处理器的状态，所述状态包括在线状态和离线状态；