63、固定优先级任务的自适应动态电压缩放检查点方案

固定优先级任务的自适应动态电压缩放检查点方案

1 故障与恢复模型

在系统运行过程中，瞬态故障可能会出现，并且会导致故障发生时刻正在运行的任务出错。通常，通过重新执行受故障影响的任务来恢复瞬态故障。同时，假设系统在每个检查点都能立即检测到故障。

故障的发生可以用速率为 λ 的泊松过程来建模。在时间间隔 t 内发生 k 次故障的概率由公式 (PF(\lambda, t, k) = \sum_{i = 0}^{k} \frac{(\lambda t)^i e^{-\lambda t}}{i!}) 定义，其中 (k = 0, 1, \cdots)，在时间间隔 t 内的平均故障数为 λt。

在动态电压缩放（DVS）处理器系统中，瞬态故障会受到电压缩放的影响，具体取决于每个电源电压和处理器频率。处理器速度为 S 时的故障率通常建模为 (\lambda(S) = \lambda_m \cdot g(S))，其中 (\lambda_m) 是处理器速度为 (S_m) 时的平均故障率。例如，(g(S)) 可以建模为 (10^{\frac{d(1 - S)}{1 - S_1}})，其中 d 是一个常数。此后，每个处理器速度 (S_j) 的故障率表示为 (\lambda_j)（(1 \leq j \leq m)）。由于低速处理器的故障率通常会增加，所以有 (\lambda_j \geq \lambda_{j + 1})（(1 \leq j \leq m - 1)）。

故障恢复方案基于检查点策略。每个作业会偶尔将其作业状态存储到稳定存储中，以便在发生故障时从最近的检查点重新启动。这种检查点方案通过避免在故障发生时从头开始重新执行，减少了平均执行时间。

动态电源管理方