实时系统低功耗任务周期选择算法的研究

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自从20世纪60年代集成电路技术问世以来,芯片的集成度便一直按照摩尔定律保持着指数量级的增长,虽然由此带来了性能的巨大提升,但也使得计算机系统的功耗越来越大,并由此引发了一系列问题。例如,以电池为能源的各种便携式设备一次充电后的有效工作时间缩短;系统的稳定性和可靠性下降;芯片的封装和冷却成本增加等等。可以说,能耗问题己经成为制约IT技术发展的一个关键问题,能量优化和节能技术成为当前系统设计者研究的焦点。  本文主要研究针对实时系统当中的周期任务模型的节能技术。研究发现,任务的周期与系统的性能和功耗有着深层次的联系。为了获得高性能,应选择较短的任务周期;而为了获得低功耗,应选择较长的任务周期。  本文首先概括了实时系统的节能调度算法的背景、意义和发展现状;然后介绍了实时系统、实时调度以及动态电压调整(DVS)技术的基本理论,后者是大多数实时节能调度算法的基础;接下来,详细论述了任务周期、功耗和性能三者的关系,并在此基础上介绍了一种算法,在可调度的任务周期集当中选择一种任务周期,以使系统在能源有限的前提下达到最优的性能;通过实验,我们证明了该算法的有效性;最后是总结与展望。
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