面向嵌入式系统低功耗实时任务参数模型调度方法

摘要

本发明公开了一种面向嵌入式系统低功耗实时任务参数模型调度方法。本发明提供了一种新的方法用来建模、解决并进行优化嵌入式系统低功耗实时任务调度问题。本发明通过利用实时动态调频调压技术和实时时间片轮转模型，达到低功耗实时调度。该发明基于一个实用时间片轮转的任务模型，通过在模型中加入任务的实时性限制来保证任务地实时性。同时任务在执行过程中，操作系统使用动态调频调压技术，实时地调整处理器地状态，以达到节能地目的。本发明根据系统的负载情况，动态设置系统处理器的运行频率和内核电压，改变系统的能耗。本发明同时根据系统中各个任务的轻重缓急，将不同的任务放到处理器上执行，保证任务的实时性。

主权项

1. 一种面向嵌入式系统低功耗实时任务参数模型调度方法，其特征在于：1)实时任务的时间片调度：当实时任务队列中，存在多个实时任务时，系统将通过时间片的方式对系统中的任务进行调度，以满足各个实时任务的需要；时间片调度的方式是将处理器的运行时间划分等分的时间片，当任务在处理器上运行时，只能运行一个时间片长度，当时间片用完后，被强制停止执行，换下一个任务执行；2)任务还需要执行时间计算：在实时系统中，一个实时任务它有以下几个参数是确定：任务的开始时间、实时任务的最终期限、以及任务的运行时间；在本发明中，任务的运行时间代表了任务还需要执行的时间，它随着任务的执行，逐渐减小，每次减少的额度和时间片相等；3)处理器新的运行频率计算：每次调度结束之后，如果实时任务队列中还有任务，系统将计算当前情况下面最优的处理器频率，计算公式如下所示：$f=f_{\max }·\underset{i=1}{\overset{\max }{\Sigma }}{T}_i·p/(T_i·e-\mathrm{now})$ 其中fmax是处理器的最高执行速度，max是系统中的实时任务数，Ti是第i个实时任务，Ti.p是第i个实时任务还要执行的时间，Ti.e是第i个实时任务的最终期限，Now是系统的现在时间；4)新任务的选择：计算出新的处理执行频率后，系统将选择下个获得执行的任务，下一个任务的选择通过计算处理器的频率比获得，频率比最大的任务获得执行的权利，频率比的计算公式如下所示：fp＝T.p/(T.e-now)其中fp是任务的频率比，T是实时任务的控制字，T.p是实时任务还要执行的时间，T.e是实时任务的最终期限，Now是系统的现在时间；5)处理器频率设置：调度系统根据第(3)项中处理器新的运行频率计算方法计算出一个新的频率值，当新的频率值大于现在的频率时，将处理器的频率设置成新计算出来的频率，否则不变。