[发明专利]一种基于可选因子周期任务动态优先级低能耗方法

说明书

本发明公开了一种基于可选因子周期任务动态优先级低能耗方法，包括以下步骤:根据周期任务的调度属性划分周期任务集，所述任务的调度属性包括：ASAP和ALAP；针对周期任务的调度属性，建立相应的调度队列，并按照周期任务的优先级进行调度队列的排序；根据周期任务的响应时间，结合周期任务的最大空闲时间和周期任务的空余时间，计算任务的可延迟时间；根据周期任务的时间参数，计算可选因子；根据动态优先级策略和可选因子，计算周期任务的执行速度并调度任务。本发明方法利用可选因子可以灵活的控制周期任务执行过程中的响应时间，以适应不同任务的调度需求且利用动态电压调节技术，降低处理器速度，降低系统能耗。

技术领域

本发明涉及嵌入式系统领域能耗优化调度方法，特别涉及一种基于可选因子周期任务动态优先级低能耗方法。

背景技术

嵌入式系统在生活与生产过程的应用越来越广泛，也越来越普及，比如数控系统、移动POS机，笔记本电脑，常用的家电，飞机、高铁、地铁的控制系统等。嵌入式系统对实时性与可靠性有着严格的规定，对于便携式设备而言的嵌入式系统对能耗还有着极高的要求。高能耗不仅会对系统的可靠性会造成负面影响，而且会增加产品的生产成本，降低产品的使用寿命，对环境也会造成一定的损害。

现有的嵌入式系统低能耗方法，主要针对单一的策略调度任务，也就是要么使用尽可能晚的策略调度任务，要么使用尽可能早的策略调度任务。而嵌入式系统的有些任务需要尽可能早的调度，而另一些任务需要尽可能晚调度。单一的调度策略已不能满足嵌入式系统任务调度的需求。

发明内容

本发明的主要目的在于克服现有技术中的上述缺陷，提出一种基于可选因子周期任务动态优先级低能耗方法，该方法利用可选因子可以灵活的控制周期任务执行过程中的响应时间，以适应不同任务的调度需求且利用动态电压调节技术，提高了处理器速度，降低系统能耗。

本发明采用如下技术方案：

一种基于可选因子周期任务动态优先级低能耗方法，其特征在于，包括：

根据周期任务的调度属性划分周期任务集，所述任务的调度属性包括：ASAP和ALAP；

针对周期任务的调度属性，建立相应的调度队列，并按照周期任务的优先级进行调度队列的排序；

根据周期任务的响应时间，结合周期任务的最大空闲时间和周期任务的空余时间，计算任务的可延迟时间；

根据周期任务的时间参数，计算可选因子；

根据动态优先级策略和可选因子，计算周期任务的执行速度并调度任务。

优选的，根据任务的调度属性划分周期任务集；包括：

根据周期任务的调度属性，将n个相互独立的周期任务划分为任务集ψ_S和任务集ψ_L，其中n为大于0的整数，所述任务集ψ_S包含调度属性为ASAP的周期任务；任务集ψ_L包含调度属性为ALAP的周期任务。

优选的，针对周期任务的调度属性，建立相应的调度队列；包括：

根据任务集ψ_S和任务集ψ_L，建立相对应调度队列：ASAP就绪队列和ALAP就绪队列，ASAP就绪队列包含所有的就绪的调度属性为ASAP的周期任务，ALAP就绪队列包含所有的就绪的调度属性为ALAP的周期任务，ASAP就绪队列和ALAP就绪队列都按照任务的优先级进行排序，优先级高的任务排在队列前面，优先级低的任务排在队列的后面。

优选的，根据周期任务的响应时间，计算任务的可延迟时间，包括：

对于调度属性为ASAP的周期任务，无需计算可延迟时间；调度属性为ALAP的周期任务T_k(1≤k≤n)，可延迟时间λ_k由下式计算：