一种动态优先级能耗感知非精确混合关键任务调度方法和系统技术方案

本发明专利技术涉及一种动态优先级能耗感知非精确混合关键任务调度方法，包括以下步骤:利用最早截止期限策略调度调度非精确混合关键任务集；由系统调度可行的充分条件，计算截止期限参数x；计算系统处于低模式的运行速度S

【技术实现步骤摘要】
一种动态优先级能耗感知非精确混合关键任务调度方法和系统


[0001]本专利技术涉及实时系统、电网系统以及混合关键系统的实时调度，特别涉及一种动态优先级能耗感知非精确混合关键任务调度方法和系统。

技术介绍

[0002]电网系统、汽车自动驾驶系统、无人机系统不仅要求输出正确的结果，而且这些结果必须在规定的时间内输出；否则会造成致命的后果。像汽车自动驾驶系统和无人机系统其任务按照功能划分，可以分为安全关键任务和功能关键任务。安全关键任务必须对其进行安全认证，必须确保其在规定的时间内完成执行，否则可能导致系统奔溃，造成致命的后果。功能关键任务不需要进行安全认证，其执行失败只会影响用户体验，所以允许部分任务错过其截止期限。此外，无人机系统采用电池供电，电池的续航能力有限，能耗对其非常重要。
[0003]现有的混合关键系统能耗感知调度方法都是针对传统的混合关键任务模型。传统的混合关键任务模型，在系统处于高模式时，只执行高关键层次任务，而放弃所有低关键层次任务；这导致系统资源的浪费。此外，现有的混合关键系统能耗感知调度方法只考虑降低系统处于低模式的功耗。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种动态优先级能耗感知非精确混合关键任务调度方法，该方法在系统处于高模式时，为低关键层次任务提供降级服务，且同时降低系统在高模式和低模式的能耗。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术的技术方案是：
[0006]利用最早截止期限策略调度调度非精确混合关键任务集；
>[0007]由系统调度可行的充分条件，计算截止期限参数x；
[0008]计算系统处于低模式的运行速度S
LO
；
[0009]计算系统处于高模式运行速度S
HI
；
[0010]系统为低模式时，以低模式的运行速度S
LO
执行任务，系统为高模式时，高模式运行速度S
HI
执行任务。
[0011]所述利用最早截止期限策略调度调度非精确混合关键任务集，包括：
[0012]该任务集由最早截止期限策略调度调度。所谓的最早截止期限策略调度是指在不同的系统模式，给高关键层次任务分配不同的截止期限；由截止期限确定任务的优先级，优先级高的任务优先调度。在系统处于低模式和高模式时，高关键层次任务τ
i
的截止期限分别为a
i
+xT
i
和a
i
+T
i
，其中a
i
是高关键层次任务τ
i
的到达时间。截止期限小的任务的优先级越高，截止期限大的任务的优先级越低。
[0013]所述由系统调度可行的充分条件，计算截止期限参数x，具体包括：
[0014]系统处于低模式时，同时执行高关键层次任务和低关键层次任务，且任何低关键层次任务τ
i
的执行时间为C
i
(LO)，由于采用最早截止期限策略调度，其调度可行的充分条件由下式给出：
[0015][0016]系统处于高模式时，执行高关键层次任务且为低关键层次任务提供降级服务，由于采用采用最早截止期限策略调度，其调度可行的充分条件由下式给出：
[0017][0018]从公式(6)和公式(7)，可知截止期限参数x由下式计算：
[0019][0020]其中，和分别是所有低关键层次任务在系统处于低模式和高模式时的利用率之和；和分别是所有高关键层次任务在系统处于低模式和高模式时的利用率之和；Γ
HI
和Γ
LO
分别是高关键层次任务集合和低关键层次任务集合；C
i
(LO)，C
i
(HI)，T
i
分别是任务τ
i
在系统处于低模式下的执行时间，在系统处于高模式下的执行时间以及周期。
[0021]所述计算系统处于低模式的运行速度S
LO
，包括：
[0022]对于给定的截止期限参数x，系统处于低模式的运行速度S
LO
由下式计算：
[0023]S
LO
＝min{1,S
t
}
ꢀꢀꢀ
(9)
[0024]其中，是所有低关键层次任务在系统处于低模式时的利用率之和；和分别是所有高关键层次任务在系统处于低模式和高模式时的利用率之和。Γ
HI
和Γ
LO
分别是高关键层次任务集合和低关键层次任务集合；C
i
(LO)，C
i
(HI)，T
i
分别是任务τ
i
在系统处于低模式下的执行时间，在系统处于高模式下的执行时间以及周期。
[0025]所述计算系统处于高模式运行速度S
HI
；包括：
[0026]对于给定的截止期限参数x，系统处于高模式的运行速度S
HI
由下式计算：
[0027]S
HI
＝min{1,S
h
}
ꢀꢀꢀ
(10)
[0028]其中，和分别是所有低关键层次任务和所有高关键层次任务在系统处于高模式时的利用率之和；C
i
(HI)和T
i
分别是任务τ
i
在系统处于高模式下的执行时间和周期。
[0029]系统为低模式时，以低模式的运行速度S
LO
执行任务，系统为高模式时，高模式运行
速度S
HI
执行任务。
[0030]本专利技术实施例另一方面提供一种动态优先级能耗感知非精确混合关键任务调度系统，包括：
[0031]调度任务集单元：利用最早截止期限策略调度调度非精确混合关键任务集；
[0032]截止期限参数计算单元：由系统调度可行的充分条件，计算截止期限参数x；
[0033]低模式运行速度计算单元：计算系统处于低模式的运行速度S
LO
；
[0034]高模式运行速度计算单元：计算系统处于高模式运行速度S
HI
；
[0035]任务执行单元：系统为低模式时，以低模式的运行速度S
LO
执行任务，系统为高模式时，高模式运行速度S
HI
执行任务。
[0036]本专利技术实施例再一方面提供一种电子设备，包括：存储器，处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，其中，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述一种动态优先级能耗感知非精确混合关键任务调度方法步骤。
[0037]本专利技术实施例又一方面一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质内存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现实现上述一种动态优先级能耗感知非精确混合关键任务调度方法步骤。
[0038]由上述对本专利技术的描述可知，与现本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种动态优先级能耗感知非精确混合关键任务调度方法，其特征在于，包括：利用最早截止期限策略调度调度非精确混合关键任务集；由系统调度可行的充分条件，计算截止期限参数x；计算系统处于低模式的运行速度S
LO
；计算系统处于高模式运行速度S
HI
；系统为低模式时，以低模式的运行速度S
LO
执行任务，系统为高模式时，高模式运行速度S
HI
执行任务。2.根据权利要求1所述的一种动态优先级能耗感知非精确混合关键任务调度方法，其特征在于，所述利用最早截止期限策略调度调度非精确混合关键任务集，包括：最早截止期限策略调度具体为：在不同的系统模式，给高关键层次任务分配不同的截止期限；由截止期限确定任务的优先级，优先级高的任务优先调度；在系统处于低模式和高模式时，高关键层次任务τ
i
的截止期限分别为a
i
+xT
i
和a
i
+T
i
，其中a
i
是高关键层次任务τ
i
的到达时间，x为截止期限参数，T
i
为任务执行周期。3.如权利要求2所述的一种动态优先级能耗感知非精确混合关键任务调度方法，其特征在于，所述由系统调度可行的充分条件，计算截止期限参数x，具体包括：系统处于低模式时，同时执行高关键层次任务和低关键层次任务，且任何低关键层次任务τ
i
的执行时间为C
i
(LO)，根据采用最早截止期限策略调度，其调度可行的充分条件由下式给出：系统处于高模式时，执行高关键层次任务且为低关键层次任务提供降级服务，根据采用采用最早截止期限策略调度，其调度可行的充分条件由下式给出：截止期限参数x由下式计算：其中，其中，和分别是所有低关键层次任务在系统处于低模式和高模式时的利用率之和；和分别是所有高关键层次任务在系统处于低模式和高模式时的利用率之和。4.如权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：张忆文，
申请(专利权)人：华侨大学，
类型：发明
国别省市：