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多处理器环境中基于节能及容错的实时动态调度算法

作　者: 甘露
导　师: 韩建军
学　校: 华中科技大学
专　业: 计算机应用技术
关键词: 实时系统多处理器系统调度算法能量消耗容错
分类号: TP332
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 25次
引　用: 1次
阅　读: 论文下载

内容摘要

实时系统因为其响应速度快,可靠性高的特点,在经济,军事,科研,运输等领域扮演着重要的角色。当前处理器由于较高的能量消耗,导致处理器热量散发的提高及系统可靠性的降低,同时任务实际运行中的错误也降低了系统的可靠性。因此同时满足节能性及容错性已经成为目前计算机领域较为关心的问题。节能和容错都可以通过多种手段实现,通过调度算法的改进达到节能和容错是其中重要的一种。动态电压调节被证明是一种有效地节能技术,通过对处理器电压的调整,使处理器不必总是以最高速度运行从而减少功耗。容错可以通过合理设置检查点来实现。当系统中出现错误时,可以根据最近的检查点信息,让系统从故障中恢复过来。针对实时多处理器计算环境,研究并提出了两种节能及容错调度算法。根据独立任务集及具有依赖关系的任务集,算法分别是:STFBA1和STFBA2(Shortest Task First-Based Algorithm)。算法以执行时间最短的任务优先调度为基础,结合其它有效技术(共享空闲时间回收及检查点技术),使得实时任务在其截止期内完成的同时,能够动态地降低整个系统的能量消耗及动态容错。通过实验与目前所知的有效算法相比,提出的算法具有更好的性能(调度长度及能量消耗)及较低的通信时间复杂度。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-8
1 绪论  8-16
  1.1 课题来源、背景和意义  8-11
  1.2 国内外研究概况  11-14
  1.3 论文主要内容和组织  14-16
2 实时系统及其节能和容错的相关技术  16-22
  2.1 实时系统RTOS  16-17
  2.2 动态电压调节DVS  17-18
  2.3 共享空闲时间回收  18-20
  2.4 检查点技术  20-21
  2.5 本章小结  21-22
3 基于节能及容错的实时系统动态调度模型  22-31
  3.1 能量模型  22-23
  3.2 任务集模型  23-25
  3.3 能量管理机制  25-26
  3.4 容错模型  26-27
  3.5 调度模型  27-30
  3.6 本章小结  30-31
4 STFBA 算法  31-42
  4.1 GSSR-N 算法与FLSSR-N 算法  31-32
  4.2 不考虑容错的STFBA 算法  32-36
  4.3 考虑容错的STFBA 算法  36-41
  4.4 本章小结  41-42
5 模拟实验测试及结果分析  42-51
  5.1 实验环境  42
  5.2 不考虑容错的模拟测试  42-45
  5.3 考虑容错的模拟测试  45-50
  5.4 本章小结  50-51
6 结束语  51-53
  6.1 内容总结  51
  6.2 研究展望  51-53
致谢  53-54
参考文献  54-58
附录 1 （攻读硕士学位期间发表论文目录）  58

多处理器环境中基于节能及容错的实时动态调度算法

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