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多核系统中基于温度限制的节能调度算法研究

作　者: 徐新建
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: 实时系统多核处理器调度算法动态电压调整节能
分类号: TP332
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 28次
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内容摘要

近年来,实时系统由于其响应及时,可靠性强的特点,已经广泛应用于像航空、军事,交通和工业等领域。然而,随着大规模集成电路工艺技术的不断发展,处理器上的功耗密度和能量消耗不断增加,导致散发热量的增加,降低系统的稳定性和可靠性。当前,处理器上的能耗问题和温度问题已经成为计算机领域研究的热点。目前,系统级上有很多解决能耗问题和温度问题的方法,将实时调度方法与动态电压调节技术有效结合的方法就是其中一种。在满足任务实时性要求的前提下,通过调整处理器的工作电压,使处理器工作在一个合适的速度下,能够有效的降低能耗。处理器的稳定温度与其工作电压有关,利用动态电压调节技术限定处理器的工作电压,能有效缓解处理器上的温度问题。在片上多处理器实时系统环境下,针对有依赖关系的任务集合,结合能量最优的静态调度算法和温度最优的静态调度算法思想,提出一种带有温度限制的静态节能调度算法。算法以热能分析得到的稳定温度为基础,将它与动态电压调整技术相结合,使得实时任务满足截止时间的同时,能够降低整个系统的能耗和最高温度。通过实验分别与只考虑温度和能耗的算法相比,提出的算法能够在控制最高温度的同时降低系统的能耗。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-8
1 绪论  8-18
  1.1 课题研究背景和意义  8-10
  1.2 国内外研究现状  10-16
  1.3 论文的研究内容及组织结构  16-18
2 多核系统中实时系统的能量与温度管理技术  18-28
  2.1 实时系统的基本概念  18-22
  2.2 实时系统下的节能调度技术  22-25
  2.3 实时系统下的热量管理技术  25-27
  2.4 本章小结  27-28
3 温度控制的静态节能调度算法  28-43
  3.1 系统模型  28-30
  3.2 能量模型  30-31
  3.3 热量温度模型  31-32
  3.4 迭代模型  32-33
  3.5 能量管理机制  33-34
  3.7 ILP 建模  34-42
  3.8 本章小结  42-43
4 模拟实验与结果分析  43-51
  4.1 实验环境  43-44
  4.2 实验结果与分析  44-50
  4.3 本章小结  50-51
5 总结与展望  51-53
  5.1 主要研究成果  51
  5.2 未来研究展望  51-53
致谢  53-54
参考文献  54-58

多核系统中基于温度限制的节能调度算法研究

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