[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

说明书

本发明实施例公开了一种关联周期任务的多核处理器节能调度方法、装置及介质，该方法可以包括：将基于DAG建模的关联周期任务集映射到内核并选择工作电压/频率，采用拓扑排序算法重新计算每个任务的绝对截止期，以确定任务集映射的内核位置、调度顺序以及工作电压/频率的选择集合；通过DVFS调节工作电压/频率，生成初始化种群；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；根据最终最优解分配任务集的内核位置、调度顺序以及工作电压/频率，以获得最小化的系统能耗。

技术领域

本发明实施例涉及星务系统多核处理器节能调度领域，尤其涉及一种关联周期任务的多核处理器节能调度方法、装置及介质。

背景技术

星载计算机散热困难并且存在能量约束，需要考虑星务系统任务调度的能耗优化问题。关联周期任务集的节能实时调度是在给定系统模型的基础上，研究在任务集的超周期内，以系统能耗最优为指标，实现任务对处理器内核的映射以及电压/频率的选择，目前基于多核处理器的星务系统在任务调度问题上面临着诸多挑战并且现有节能调度算法均存在不同程度的能耗优化效果较差且不能兼顾系统总需求时间的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例期望提供一种关联周期任务的多核处理器节能调度方法、装置及存储介质，能够在保证关联周期任务实时性的条件下，利用动态电压/频率调节技术，得到系统能耗最小化的多核处理器内核与频率映射结果。

本发明实施例的技术方案是这样实现的：

第一方面，本发明实施例提供一种关联周期任务的多核处理器节能调度方法，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。

第二方面，本发明实施例提供一种关联周期任务的多核处理器节能调度装置，所述装置包括：确定部分、调节部分、第一获取部分、第二获取部分、分配部分；其中，

所述确定部分，经配置为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；