[发明专利]一种使嵌入式系统最高温度最小化的调度方法

说明书

技术领域

本发明涉及嵌入式系统领域，尤其涉及一种使嵌入式系统最高温度最小化的调度方法。

背景技术

嵌入式系统温度的升高，是由于嵌入式系统产生的热量不能及时散发出去，而这些热量是由嵌入式系统的能耗直接导致的。目前，减少嵌入式系统功耗的常用技术是动态能耗管理(DPM)技术和动态调频(DVS)技术。现在的绝大多数处理都支持这两种节能技术。

DPM是通过改变处理器状态来减少能耗。当处理器有任务要处理时，DPM使处理器处于工作状态，以保证这些任务在规定的截止时间内完成。当处理器没有任务要处理时，DPM使处理器处于休眠状态，从而使嵌入式系统的能耗降低。但是，处理器处于休眠状态时，只能保存嵌入式系统的基本运行环境，不能处理任务。

DVS是通过改变处理器的频率来实现节能。当处理器的负载比较重时，DVS提高处理器的频率，从而保证这些任务在规定的截止时间内完成。当处理器的负载比较低时，DVS降低处理器的频率，这样既能保证任务的实时性，又能够减少能耗。与DPM不同的是，无论在高频率还是低频率，处理器都会继续处理任务，而不会中止。

由于DVS可以减少嵌入式系统能耗，因此也被用来降低嵌入式系统的温度。调度算法根据嵌入式系统的负载，动态的调整处理器的频率。在保证任务的截止时间的前提下，使处理器保持最低速度运行。通过减少嵌入式系统在执行任务过程中产生的能耗，来降低嵌入式系统的温度。本发明利用任务调度方法，采用DVS技术，使任务在运行过程中，系统最高温度最小。

发明内容

为了解决上述的技术问题，提供了一种使嵌入式系统最高温度最小化的调度方法。

本发明提供了一种使嵌入式系统最高温度最小化的调度方法，包括：

步骤1，计算任务的最坏执行总周期e_i为第i个任务的最坏执行周期；

步骤2，计算最优变换频率时间点t^*；

步骤3，如果任务的截止时间D小于或等于最优变换频率时间点t^*，则处理器以频率E/D运行整个时间区间[0，D]，否则执行步骤4；

步骤4，计算第一频率和第二频率并以第一频率运行时间区间[0，t^*]，以第二频率运行时间区间[t^*，D]；

其中，B＝b-aC₁，a＝1/C，b＝1/RC，C表示热容，R表示热阻，C₁是正常数。

在一个示例中，最优变换频率时间点λ^*＝0.7495。在一个示例中，λ^*为取得最小值时λ的值，f(λ)=(λ-1)ln(1-λ3)λ,]]>C₂是正常数。

本发明充分利用了任务调度的方法，有效地最小化嵌入式系统中的最高温度，极大地提高嵌入式系统的可靠性和稳定性。

附图说明

图1是最高温度最小化的调度方法的流程图。

具体实施方式

本发明提供了一种使嵌入式系统最高温度最小化的调度方法，包括如下步骤：

1)将多个实时任务简化为一个实时任务：

一个实时应用有n个任务，任务的集合可以表示为J＝{J₀，J₁，…，J_n-1}。任务J_i有一个最坏执行周期e_i。所有的任务在开始时都已经准备好，并且有一个共同的截止时间D。因此，可以多个实时任务简化为一个任务。该任务的截止时间还是D，最坏执行周期为

2)分析温度与频率、处理器参数的关系式：

处理器的能耗与频率满足如下关系：