[发明专利]关联周期任务的多核处理器节能调度方法、装置及介质

权利要求书

1.一种关联周期任务的多核处理器节能调度方法，其特征在于，所述方法包括：

将基于有向无环图建模的关联周期任务集映射到多核处理器内核并选择所述多核处理器内核的工作电压/频率，采用拓扑排序算法重新计算所述关联周期任务集中的每一个关联周期任务的最早开始执行时间、最晚开始执行时间以及绝对截止期，以确定所述关联周期任务集映射的内核位置、调度顺序以及多核处理器内核工作电压/频率的选择集合；

基于所述关联周期任务集映射的内核位置、调度顺序以及多核处理器内核工作电压/频率的选择集合，通过DVFS调节所述多核处理器内核工作电压/频率，生成初始化种群；其中，所述初始化种群为关联周期任务集具有较低系统能耗与系统总需求时间的一组内核位置与电压/频率选择的集合；

根据所述初始化种群按照设定的第一迭代停止条件通过遗传算法获取每次第一迭代过程的初步最优解；

基于所述每次第一迭代过程的初步最优解按照设定的第二迭代停止条件通过变邻域搜索算法获得每次第一迭代过程的最终最优解，并将所述最终最优解作为下次第一迭代过程的初始解进行所述遗传算法的下一次第一迭代过程，直至获得满足所述第一迭代条件时的最终最优解；

基于所述满足所述第一迭代停止条件时的最终最优解进行分配所述关联周期任务集的内核位置、调度顺序以及工作电压/频率的选择，以获得最小化的系统能耗和系统总需求时间。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将基于有向无环图建模的关联周期任务集映射到多核处理器内核并选择所述多核处理器内核的工作电压/频率，采用拓扑排序算法重新计算所述关联周期任务集中的每一个关联周期任务的最早开始执行时间、最晚开始执行时间以及绝对截止期，以确定所述关联周期任务集映射的内核位置、调度顺序以及多核处理器内核工作电压/频率的选择集合，包括：

将基于DAG建模的关联周期任务集通过映射器将所述关联周期任务集中的每一个关联周期任务映射到多核处理器内核并选择其工作电压/频率等级，以确定所述关联周期任务集中的每一个关联周期任务的内核位置与工作电压/频率的选择结果；

采用拓扑排序算法重新计算所述关联周期任务集的每一个关联周期任务的绝对截止期，通过调度器生成新的调度顺序。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述采用拓扑排序算法重新计算所述关联周期任务集的每一个关联周期任务的绝对截止期，通过调度器生成新的调度顺序，包括：

根据拓扑排序算法将基于DAG建模的每个关联周期任务排列成满足规则的拓扑排序列表；

根据所述拓扑排序列表，重新计算每个关联周期任务的绝对截止期。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述初始化种群按照设定的第一迭代停止条件通过遗传算法获取每次第一迭代过程的初步最优解，包括：

根据所述初始化种群随机生成若干初始解并按照设定的最大迭代次数作为第一迭代停止条件，通过遗传算法获得每次第一迭代过程的初步最优解集合；

针对所述每次第一迭代过程的初步最优解集合，使用目标函数计算所述初步最优解集合中的每一个个体的适应度并按照所述适应度大小进行排序；

针对所述初步最优解集合中的每一个个体的适应度及排序，利用适应度函数进行评估，以获取每次第一迭代过程的初步最优解。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述每次第一迭代过程的初步最优解按照设定的第二迭代停止条件通过变邻域搜索算法获得每次第一迭代过程的最终最优解，并将所述最终最优解作为下次第一迭代过程的初始解进行所述遗传算法的下一次第一迭代过程，直至获得满足所述第一迭代条件时的最终最优解，包括：

根据所述每次第一迭代过程的初步最优解，将最大迭代次数作为第二迭代停止条件，通过变邻域搜索算法，遍历搜索所有邻域结构，获得每次第一迭代过程的最终最优解集合；

将所述最终最优解集合中的每个个体作为下次第一迭代过程的初始解进行所述遗传算法的下一次第一迭代过程，使用目标函数计算每次第一迭代过程的最终最优解集合的每个个体的适应度并按照所述适应度大小进行排序；

根据每次第一迭代过程的最终最优解的适应度及排序，使用适应度函数对所述最终最优解的适应度进行评估，以获得满足所述第一迭代条件时的最终最优解。