42、多核系统中实时周期性任务的节能调度

最新推荐文章于 2025-10-02 13:04:14 发布
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分类专栏： 探索并行计算与网络的前沿 文章标签： 多核系统 实时周期性任务 节能调度
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多核系统中实时周期性任务的节能调度

在多核系统中，能源效率是一个至关重要的问题。随着多核处理器的广泛应用，如何在保证任务实时性的同时，降低系统的能耗成为了研究的热点。本文将介绍一种基于超周期的多核电压缩放调度算法（HMVS），旨在实现实时周期性任务的节能调度。

动机示例与SimpleVS算法

在多核系统中，不同的电压频率域（VFD）之间的数据传输会导致更多的能耗和高开销。因此，任务迁移仅允许在同一VFD内进行。为了引入节能调度的概念，我们先来看一个动机示例。

考虑在一个具有三个核心的VFD中调度六个实时周期性任务。这些任务的参数如下表所示：

任务ID WCET 周期 利用率
1 5 12 5/12
2 1 3 1/3
3 1 4 1/4
4 1 6 1/6
5
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单核处理器系统下周期任务的调度算法
周三不Coding的博客
04-01 4066
关于处理周期任务的调度算法单调速率调度算法（Rate Monotonic）最早时限优先调度算法（Earliest Deadline First）时限单调调度算法（Deadline Monotonic）最小空闲时间优先调度算法（Least-Slack-Time-First）小结 最近在跟着专业老师做一个关于多核系统节能问题的项目，其中涉及到了能耗与可靠性方面的问题，此类问题都是基于实时周期任务展开，与调度策略相关。对于处理周期任务的调度问题，其中有几类较为经典的算法（速率单调静态优先级DM算法、最早时限优先调
4、实时数据库与多核系统任务调度研究
x2y3z4a5b的博客
10-12 11
本文探讨了实时数据库中的优先级反转问题及其成因，包括数据争用、死锁和循环重启等，并提出了优化事务调度、增强优先级算法、协调并发控制等解决方向。同时，文章分析了多核系统中周期性和非周期性任务的调度策略，重点介绍了MTBS算法如何通过虚拟截止日期实现高效调度。此外，对比了EDF、RMS和DMS三种主流调度策略的优缺点，并展望了实时系统调度在智能化、分布式、混合任务和节能方面的未来发展趋势。
18、DReAM：多核系统中按任务的DRAM能耗计量
ll5678的博客
08-13 10
本文介绍了一种名为DReAM的实用型按任务DRAM能耗计量方案，旨在解决多核系统中任务间干扰导致的能耗计量不准确问题。DReAM将DRAM能耗分为动态、刷新和背景三部分，在保证较高精度的同时降低了实现复杂度。该方案利用现有DDR2/3内存参数，通过内存控制器中的轻量级计数器和操作系统接口MEMR，实现对每个任务内存能耗的合理分配与跟踪。DReAM在硬件开销小、兼容性好的基础上，适用于数据中心和智能手机等场景，为系统级能耗优化提供了有力支持，并具备进一步结合干扰建模与节能技术的潜力。
Linux多核调度：解锁CPU潜能的密码
深度Linux
03-19 880
多核处理器，简单来说，就是在一个芯片上集成多个独立的计算核心，每个核心都能独立执行任务。这就好比一支拥有多个成员的团队，每个成员都能各司其职，同时处理不同的事务，大大提高了整体的工作效率。与传统单核处理器相比，多核处理器在处理多任务时优势明显。当我们在电脑上同时打开多个应用程序，如浏览器、文档编辑软件、音乐播放器等，多核处理器可以让每个应用程序分配到一个或多个核心，实现真正意义上的并行处理，避免了单核处理器时代的任务 “排队等待” 现象，使得系统响应更加迅速，用户体验得到极大提升。
25、嵌入式系统实时调度与设计表示全解析
mqtt6iot的博客
05-11 35
本文全面解析了嵌入式系统中的实时调度与设计表示方法。内容涵盖实时分析的基本假设与术语、调度方法的选择、不同设计表示技术（如伪代码、流程图、状态图等）的特点与应用场景，以及实时调度的重要性与潜在风险。此外，还讨论了设计表示与实时调度的协同作用，并通过案例分析展示了这些概念在实际系统中的应用。文章最后展望了实时调度和设计表示的未来发展趋势。
27、嵌入式系统实时调度与状态图设计解析
g8f9d0s1a2的博客
05-29 25
本文深入解析了嵌入式系统中的实时调度与状态图设计，涵盖了实时调度的基本概念、重要性及常见方法，如纯静态调度、带小辅助中断的静态调度和速率单调调度。同时，详细介绍了状态图的设计与实现方法，并结合工业自动化控制系统案例，展示了如何将实时调度与状态图结合应用。文章还总结了最佳实践与未来发展趋势，帮助开发者构建高效、可靠的嵌入式系统。
8、多核芯片上实现更高效节能调度的研究
rl6adventurer的博客
10-02 16
本文研究了在多核芯片上实现高效节能调度的方法，提出结合动态电压频率调整（DVFS）与操作系统（OS）迁移的能源感知调度策略。通过在英特尔单芯片云计算机上的实验，验证了在应用DVFS前进行OS迁移可显著降低功耗并提升能效。实验涵盖合成周期性工作负载和基于实际桌面使用模式的工作负载，结果表明，相较于传统DVFS方法，所提方案平均使性能/瓦特提升25-35%，尤其在真实工作负载下节能效果更为显著。研究还分析了迁移、电压与频率变化的成本及其对性能的影响，证明了该调度策略在多用户场景中的可行性和优越性。
6、无锁编程与隐式协作多任务及多核芯片调度的研究
rl6adventurer的博客
09-30 13
本文研究了无锁编程与隐式协作多任务相结合的轻量级无锁调度器，展示了其在性能上与Linux和Windows相当且部分场景更优的表现。同时提出基于Intel SCC平台的轻量级OS迁移方法，结合DVFS技术实现能源感知调度，在多种负载下实现25-35%的性能/瓦特比提升。通过零拷贝迁移机制和调度器集成，显著提高了多核芯片的资源利用率和能效，为未来高性能低功耗系统提供了新思路。
揭秘移动SoC多核调度：大核小核如何分工
本博客聚焦游戏开发技巧、创业实战心得及大学热门课程干货。这里既有技术深度，也有思维广度，无论你是开发者、创业者还是高校学子，都能在这里找到适合自己的成长之路！
07-07 1097
现代SoC普遍采用big.LITTLE异构架构，通过大核（高性能）和小核（低功耗）组合实现能效优化。操作系统调度器（如Linux/Android）会根据任务负载、优先级和能耗需求，自动将轻量任务分配至小核、重负载任务分配至大核，并支持动态迁移。关键技术包括EAS能耗感知调度和HMP异构调度，游戏开发中可优化线程优先级以提升性能。整体调度策略旨在平衡性能与功耗，延长设备续航。
基于多核处理器的节能任务调度方法.pdf
09-25
本文主要探讨一种基于动态电压调节（DVS）的节能任务调度方法，适用于具有依赖关系的周期性硬实时任务。 首先，文章介绍了一种名为RDAG（Resource Dependency And Graph）的算法，该算法用于将任务分解为相互独立的...
面向同构多核处理器的节能任务调度方法.pdf
09-25
综上所述，该研究提出了一种针对同构多核处理器的节能调度策略，通过动态电压调节和任务排序优化，旨在解决嵌入式系统中的能量效率问题，特别是在处理周期性硬实时任务时。这种方法不仅考虑了任务执行的时间约束，还...
Lua非空判断方法[源码]
11-24
本文详细介绍了在Lua中进行非空判断的几种方法，特别是针对table类型的变量。首先，文章指出了直接对nil值进行索引会导致异常的问题，并给出了一个简单的例子来说明如何避免这种情况。接着，文章讨论了如何判断一个table是否为空，指出不能简单地使用`#table == 0`的方式，而是应该使用`next(t) == nil`的方法。此外，文章还提到了`next`指令在LuaJIT中的优化问题，建议在非必要情况下少用。最后，文章简要介绍了如何判断一个字符串是否全部由空格组成，使用了正则匹配的方法。这些内容对于Lua开发者来说非常实用，能够帮助他们避免常见的错误。
JS表格转Excel实现[可运行源码]
11-24
该文章详细介绍了如何使用JavaScript将HTML表格数据导出为Excel文件。内容涵盖了针对不同浏览器的兼容性处理，包括IE和非IE浏览器的不同实现方式。对于IE浏览器，使用ActiveXObject进行导出；对于非IE浏览器，则通过base64编码和数据URI方案实现。文章还提供了完整的代码示例，包括表格数据的处理、格式化和导出功能，支持文本和图片类型的数据导出。
图片转bin文件存储[项目代码]
11-24
本文介绍了在OpenCV项目中如何将大量图片数据转换为二进制（bin）文件进行高效存储和读取的方法。作者在项目中遇到需要处理大量图片数据的问题，尝试了多种格式（如.mat、.txt、.yml）后发现效率较低。通过使用二进制文件存储，显著提升了读写速度。文章详细展示了使用OpenCV将图片写入二进制文件的代码示例，以及从二进制文件读取图片数据的实现方法。虽然该方法需要提前知道图片的尺寸和数量，但读写速度极快，适合处理大量图片数据。作者还提到可以通过换行符或终止符优化读取过程，但未深入探讨。
ROS视觉处理与色彩识别[项目源码]
11-24
本文详细介绍了在ROS环境下进行视觉处理的基础步骤，特别是针对色彩识别的实现方法。内容涵盖了从摄像头驱动的安装与配置（如usb_cam驱动和image_view工具的使用），到创建功能包和编写图像处理节点（包括RGB图像回调函数、HSV色彩空间转换、二值化处理及形态学操作）。此外，还演示了如何在仿真环境中获取图像，并通过OpenCV实现红色和绿色物体的识别与追踪。最后，文章提供了完整的代码示例和编译运行步骤，帮助读者快速上手ROS视觉处理项目。
Anaconda安装与使用指南[项目源码]
11-24
本文详细介绍了在Anaconda环境下安装和使用jupyter及numpy的步骤。首先，指导用户如何安装Anaconda并创建虚拟环境，然后详细说明了如何在虚拟环境中安装jupyter和numpy。接着，文章提供了多个numpy的练习示例，包括创建零向量、矩阵操作、归一化等。此外，还介绍了如何在Jupyter中完成numpy、pandas和matplotlib的例题，涵盖了从基础操作到实际应用的多个方面。最后，文章总结了实验过程中的经验，特别是在使用国内镜像源后下载速度的提升。
【动静障碍物】基于JPS算法（改进A）全局路径规划与DWA动态窗口局部避障的机器人自主导航混合控制算法（Matlab代码实现）
11-24
【动静障碍物】基于JPS算法（改进A）全局路径规划与DWA动态窗口局部避障的机器人自主导航混合控制算法（Matlab代码实现）内容概要：本文介绍了一种结合改进A*算法的JPS（跳跃点搜索）全局路径规划与DWA（动态窗口法）局部避障的混合控制算法，用于机器人在动静态障碍物环境下的自主导航。该算法通过JPS优化全局路径搜索效率，提升路径规划速度，并结合DWA实现实时动态避障，增强了机器人在复杂动态环境中的适应性和安全性。整个系统在Matlab平台上进行了代码实现与仿真验证，展示了良好的路径规划效果与避障性能。; 适合人群：具备一定机器人学、自动控制或路径规划基础知识的研究生、科研人员及从事智能机器人开发的工程技术人员。; 使用场景及目标：①应用于移动机器人在静态与动态障碍共存环境中的自主导航任务；②为研究高效全局规划与实时局部避障的融合策略提供技术参考与实现案例；③支持Matlab仿真环境下的算法验证与优化。; 阅读建议：建议读者结合Matlab代码深入理解JPS与DWA的集成逻辑，重点关注算法在路径最优性、计算效率与避障实时性之间的平衡设计，可进一步扩展至多机器人系统或复杂地形场景的应用研究。
Lua中loadstring应用[源码]
最新发布
11-24
本文介绍了在Lua编程中使用loadstring函数解析字符串公式的方法，特别是在游戏开发中的应用。通过示例代码展示了如何解析包含动态变量的字符串，如属性键、操作符和技能等级等，并动态计算其值。文章详细说明了如何利用loadstring将字符串转换为可执行的Lua代码，并处理复杂的公式解析，如计算buff持续时间和属性加成。这对于需要动态处理游戏内文本和公式的开发者具有实用价值。
VINS-Fusion部署流程[项目源码]
11-24
本文详细介绍了VINS-Fusion的部署及启动流程。首先，系统需要安装Ubuntu16.04以上版本并配置ROS环境，同时安装OpenCV、Glog、Ceres等依赖库。其次，编译功能包并进行多线程编译。启动阶段需获取IMU数据和图像信息，通过模拟器启动VINS-Fusion并查看Rviz可视化效果。标定部分包括相机内参和外参的配置，以及回环检测的优化。最后，文章简要提及实机启动的步骤，包括飞控和相机驱动的安装，以及通过脚本启动VINS-Fusion的流程。
VFI多核系统节能任务分配策略
通过实验和仿真，EEGA算法在确保任务实时性的前提下，能够有效地降低系统的总体能耗，展示了在VFI架构下进行实时多核任务调度的潜力。这种方法对于能源有限的移动设备和嵌入式系统尤其重要，它们对能耗有严格的限制...
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