隨著多核技術(shù)的快速發(fā)展,并行處理得到了廣泛研究和應(yīng)用。能耗管理不僅是電池供電設(shè)備的一個重要的研究方向,而且在大規(guī)模的多核系統(tǒng)中也越來越重要和復(fù)雜。因此,多核系統(tǒng)上的并行實時任務(wù)的節(jié)能調(diào)度成為多核系統(tǒng)的一個重要的研究方向。 現(xiàn)有的關(guān)于多核上節(jié)能調(diào)度方面的研究,主要是針對串行任務(wù)(sequential tasks)模型。該模型中每個任務(wù)每次只能在一個處理器上運行,通過優(yōu)化任務(wù)調(diào)度最小化系統(tǒng)的最早完成時間(makespan)實現(xiàn)系統(tǒng)最小能耗。目前還沒有人對多核上的并行任務(wù)(parallel tasks)模型,即每個任務(wù)可以同時在多個處理器上運行的節(jié)能調(diào)度問題進行研究。 本文基于并行任務(wù)模型,并且考慮到實時任務(wù)的實時性要求,研究了2種不同類型的并行任務(wù)并給出最小能耗算法。一類是每個任務(wù)都事先確定好運行時所使用的處理器核心個數(shù)的嚴格并行度(Rigid)實時任務(wù)。另外一類是每個任務(wù)運行時所使用的處理器核心個數(shù)不是事先確定的,其將要使用的處理的個數(shù)在被調(diào)度時才分配的可塑并行度(Moldable)實時任務(wù)。對嚴格并行度實時任務(wù),本文首先給出3種基于層調(diào)度(level-packing)的啟發(fā)式任務(wù)調(diào)度算法研究該類任務(wù)的調(diào)度,然后設(shè)計了一個多項式時間復(fù)雜度的任務(wù)執(zhí)行頻率確定算法,使實時任務(wù)運行完成時系統(tǒng)的能耗最小,并通過數(shù)學(xué)公式證明出由該算法求解出的基于層調(diào)度的任務(wù)調(diào)度結(jié)果的最優(yōu)性。針對可塑并行度實時任務(wù),本文給出了任務(wù)執(zhí)行速度提升與所使用處理器核心個數(shù)成非單調(diào)關(guān)系的次線性加速比模型(Sublinear)下多項式復(fù)雜的節(jié)能調(diào)度算法,完成該類任務(wù)所使用處理個數(shù)的分配、任務(wù)調(diào)度和執(zhí)行頻率分配,實現(xiàn)運行該類任務(wù)的系統(tǒng)能耗最小。 由于本文是首次對并行實時任務(wù)系統(tǒng)的節(jié)能調(diào)度問題進行研究的,所以在模擬試驗環(huán)節(jié),不僅對本文提出的算法進行了模擬,而且還為其設(shè)計的相應(yīng)的對比試驗。實驗結(jié)果顯示,本文改進的層調(diào)度算法相對于經(jīng)典層調(diào)度算法能夠節(jié)能13.5%到17.8%,而次線性加速比模型下的可塑并行任務(wù)節(jié)能調(diào)度算法相對于用最小最早完成時間方法得到的最小能耗,可以節(jié)能14.7%到28.6%。
【學(xué)位單位】：東北大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2010
【中圖分類】：TP368.1;TP301.6

【共引文獻】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 羅偉雄;胡楠賽;高巍;張偉達;;基于XScale處理器的嵌入式視頻解決方案[J];北京理工大學(xué)學(xué)報;2007年11期

2 雷琴,耿晨歌,陳耀武,汪樂宇;基于嵌入式的船載雷達系統(tǒng)軟件設(shè)計[J];船舶;2003年03期

3 宋盛旭,陳耀武,周泓;基于嵌入式Linux的船舶導(dǎo)航和魚探系統(tǒng)[J];船舶;2003年05期

4 汪惠林;;艦船集成上層建筑技術(shù)介紹[J];船舶;2006年04期

5 周斌,李文印,田地;基于IP接口技術(shù)的測控儀器網(wǎng)絡(luò)化實現(xiàn)[J];吉林大學(xué)學(xué)報(信息科學(xué)版);2004年01期

6 李建平,張柏,王明常;基于嵌入式系統(tǒng)PDA的地下管線普查與測量[J];吉林大學(xué)學(xué)報(信息科學(xué)版);2004年05期

7 高揚;石秀民;;基于嵌入式平臺的WLAN實現(xiàn)[J];吉林大學(xué)學(xué)報(信息科學(xué)版);2006年01期

8 黃玉蘭;何龍;李志軍;;嵌入式遠程集中測控系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)[J];吉林大學(xué)學(xué)報(信息科學(xué)版);2007年02期

9 李飛;一個嵌入系統(tǒng)的設(shè)計[J];成都信息工程學(xué)院學(xué)報;2003年03期

10 萬林;郭榮佐;郭進;;嵌入式滅菌控制系統(tǒng)的設(shè)計[J];成都信息工程學(xué)院學(xué)報;2006年03期

相關(guān)會議論文 前2條

1 鄒俊平;黃厚;;基于PDA的上海市排水管網(wǎng)數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)[A];數(shù)字測繪與GIS技術(shù)應(yīng)用研討交流會論文集[C];2008年

2 郭劍;董彬虹;李少謙;;基于WinCE系統(tǒng)的Bootloader的移植[A];2008年中國西部青年通信學(xué)術(shù)會議論文集[C];2008年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前4條

1 鄧集杰;支票印鑒快速檢測方法中的關(guān)鍵技術(shù)研究[D];天津大學(xué);2010年

2 王曉東;小波序列圖像壓縮編碼VLSI結(jié)構(gòu)研究[D];天津大學(xué);2005年

3 楊波;時間生物學(xué)相關(guān)儀器的研究和應(yīng)用[D];四川大學(xué);2006年

4 丁治國;RFID關(guān)鍵技術(shù)研究與實現(xiàn)[D];中國科學(xué)技術(shù)大學(xué);2009年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 劉強;基于ARM9的機器人遠程控制系統(tǒng)研究[D];山東科技大學(xué);2010年

2 王殿義;航空自主導(dǎo)航后端子系統(tǒng)[D];哈爾濱工程大學(xué);2010年

3 彭博夫;基于瑞薩微控制器的化學(xué)反應(yīng)溫度控制系統(tǒng)的研究與設(shè)計[D];華東師范大學(xué);2011年

4 張福亮;電力安全工具柜控制系統(tǒng)的研制與開發(fā)[D];河北工程大學(xué);2010年

5 馮崇濤;基于TCP/IP協(xié)議的嵌入式現(xiàn)場控制器主機系統(tǒng)[D];哈爾濱理工大學(xué);2010年

6 張闖;基于ARM/GPRS的遠程水文監(jiān)測終端設(shè)計[D];哈爾濱理工大學(xué);2010年

7 譚石堅;嵌入式VOD系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)[D];華南理工大學(xué);2010年

8 邢春玉;嵌入式無線視頻監(jiān)控系統(tǒng)的開發(fā)與研究[D];長春工業(yè)大學(xué);2010年

9 周偉;基于ARM的嵌入式運動控制系統(tǒng)研究[D];武漢工程大學(xué);2010年

10 丁明麗;RFID技術(shù)高校管理系統(tǒng)的設(shè)計[D];昆明理工大學(xué);2010年

本文編號：2819527