适用于不确定环境中的DVS软实时调度算法

为了解决嵌入式软实时系统的节能问题,提出了一种DVS调度算法。它的特点是克服了任务执行时间不确定所带来的干扰,在运行时动态地寻找最优电压调节方案。实验表明：该调度算法可以很好地保证软实时系统的效率和稳定性,即使在处理器超载的情况下,也能自动调节,超过99%的作业可以在时间期限之前完成。对多种随机任务集的评测显示,该调度算法使得系统能耗平均减少15%以上。     

基于Windows CE系统的动态电压管理

基于Windows CE平台设计的动态电压管理框架提供了管理处理器运行状态的机制,其核心的电压管理驱动程序实现了对处理器运行频率的查询和设置等功能,为应用程序中实施动态电压调节优化策略提供了充分的支持,进一步降低了系统的能耗.     

一种确定处理器频率的节能调度策略

在数据中心动态电压调整(DVS)节能应用中,追求低的处理器执行频率不一定能获得好的节能效果。因为利用DVS技术降低电压/频率在降低系统功耗的同时,会导致系统性能的降低,引起执行时间增加。为此,通过分析实时系统数据中心实时事务基于DVS的能耗数学模型,结合事务执行时间与处理器频率的关系,推导一种仅依赖于服务器静态特征参数的处理器能效最优初始执行频率的计算方法。实例数据的计算结果表明,使用最优初始执行频率完成事务,比单一使用最大处理器频率可以节省30%左右的能耗。     

基于异构多核平台H．264解码的DVFS算法

异构多核作为嵌入式处理器架构的发展趋势,在处理复杂的视频编解码运算上具有强大的优势。但在实际应用中,多核所带来的能耗问题是其不得不面对的瓶颈。为克服这一问题,提出一种针对H．264的动态电压频率调节算法,通过对数据帧的解码工作负载进行预测,动态调整处理器的电压和频率,最终实现降低能耗的目的。实验结果证明,该算法至少可以降低处理器20％的能耗。     

基于硬件剖析的DVS能耗优化

如何在满足系统性能要求的前提下尽可能降低系统能耗已成为嵌入式系统设计所面临的挑战之一。动态电压调节是降低能耗的有效技术，它能通过硬件剖析来识别“热点”，根据指令级并行(ILP)的变化情况动态调节处理器的电压和速度。实验表明该方法可在性能损失较小的情况下，有效节省能耗。     

反馈EDF调度算法对μC/OS-Ⅱ内核的改进与实现

能耗问题已经成为嵌入式系统研究的热点之一,越来越多的嵌入式处理器支持动态电压调整(DVS)技术以减少电能消耗.分析了一种适用于硬实时系统的基于DVS的反馈EDF调度算法,针对其在实际应用中的不足进行了改进,详细介绍了如何利用改进后的算法修μC/OS-Ⅱ内核的调度策略使其适用于采用DVS技术的硬实时系统.实验结果表明,改进后的μC/OS-Ⅱ符合硬实时应用的要求且节能效果显著.     

开销敏感的多处理器最优节能实时调度算法

嵌入式多处理器系统的能耗问题变得日益重要,如何减少能耗同时满足实时约束成为多处理器系统节能实时调度中的一个重要问题.目前绝大多数研究基于关键速度降低处理器的频率以减少动态能耗,采用关闭处理器的方法减少静态能耗.虽然这种方法可以实现节能,但是不能保证最小化能耗.而现有最优的节能实时调度未考虑处理器状态切换的时间和能量开销,因此在切换开销不可忽视的实际平台中不再是最优的.文中针对具有独立动态电压频率调节和动态功耗管理功能的多处理器系统,考虑处理器切换开销,提出一种基于帧任务模型的最优节能实时调度算法.该算法根据关键速度来判断系统负载情况,确定具有最低能耗值的活跃处理器个数,然后根据状态切换开销来确定最优调度序列.该算法允许实时任务在处理器之间任意迁移,计算复杂度小,易于实现.数学分析证明了该算法的最优性.     

单处理器多外设实时系统全局能耗优化算法研究

在电池供电的实时嵌入式系统中,能耗是系统设计的一个重要研究问题.动态电压调度和动态电源管理是两种重要的节能技术.前者是动态改变处理器电压/频率,降低处理器能耗;而后者是动态调整片外设备的工作模式,减少片外设备能耗.目前只有少量研究把这两种技术综合在一起.本文研究支持这两种技术的嵌入式全系统实时任务节能调度问题.针对连续和离散处理器频率模型,论文分别提出高效的算法,通过计算系统运行的能耗最小处理器最优频率和设备最优空闲时间,来实现全系统综合节能的目的.实验模拟表明本文算法大大优于其他算法.     

基于Markov模型的动态电压调节策略

基于Markov模型,针对具有离散工作电压模式的处理器提出了一种动态电压调节策略MKBVSP（Markov based voltage scaling policy）。MKBVSP能够根据工作负载的需求变化实现处理器工作模式的动态切换,达到系统性能与能耗之间的平衡。实验结果表明,MKBVSP策略能够在更大程度上降低系统平均能耗,最大比率可达58%。     

一种基于程序段的动态电压缩放算法

动态电压缩放技术是一种能有效优化处理器能耗的方法,它允许处理器在运行时动态地改变其时钟频率和供电电压.针对处理器提出了一种基于程序段的动态电压缩放算法PBVSA,该算法使用建立在指令工作集签名基础上的程序段监测状态机来判断程序段是否发生变化,并作出CPU电压和频率调整决定,在程序段内,通过计算该段的频率缩放因子β(片外工作时间与片上工作时间的比例关系)来设定CPU的电压和频率,在sim-panalyzer模拟器上完成了算法的实现,通过对Mibench测试程序集的测试表明:该算法平均降低了处理器29%的能耗,而性能损失平均为5.3%.