电子学报

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面向多处理器资源预留的实时程序划分方法

吴以凡, 张桦, 戴国骏   

  1. 杭州电子科技大学计算机学院, 浙江杭州 310018
  • 收稿日期:2013-05-08 修回日期:2013-08-14 出版日期:2014-04-25 发布日期:2014-04-25
  • 作者简介:吴以凡 男,1981年4月出生于浙江海宁.讲师,中国计算机学会会员,ACM/IEEE会员.2003年和2006年于浙江大学获工学学士和工学硕士学位,2010年于意大利比萨圣安娜高等研究学院获博士学位.现为杭州电子科技大学计算机应用技术研究所教师,主要从事实时系统、嵌入式软件等方面的研究工作.E-mail:yfwu@hdu.edu.cn;戴国骏 男,1965年6月出生于浙江湖州.教授,中国计算机学会高级会员、IEEE高级会员.1991年和1998年于浙江大学获工学学士和工学博士学位.现为杭州电子科技大学计算机学院副院长,计算机应用技术研究所所长,主要从事计算机体系结构、无线传感器网络等方面的研究工作. E-mail:daigj@hdu.edu.cn
  • 基金资助:

    国家自然科学基金(No.61202093,No.61190113,No.61272539,No.60773042),浙江省重点科技创新团队子项目(No.2009R50046-3)

A Partition Method for Real-Time Applications onto Multiprocessor Resource Reservation

WU Yi-fan, ZHANG Hua, DAI Guo-jun   

  1. College of Computer Science, Hangzhou Dianzi University, Hangzhou, Zhejiang 310018, China
  • Received:2013-05-08 Revised:2013-08-14 Online:2014-04-25 Published:2014-04-25

摘要: 针对嵌入式多处理器平台对节能和散热控制的实际需要,本文提出了一种以减少计算资源占用为目标的实时程序划分方法.该划分在保证实时程序可调度性的基础上,将程序划分为多个任务子集,并以资源预留的形式为各子集分配计算资源.划分算法首先以缩短关键路径长度为目标,以最大程度满足程序的可调度性.之后,算法将尽可能多的任务放置到同一子集中以减少总的有效带宽,从而节省所需资源.同时,通过设置任务的截止期与激活时间,任务间次序约束及数据传输时延被转化为任务的时间参数,使得各任务子集可作为相对独立的模块进行分析与调度.实验结果表明,相比于传统以缩短总调度时长为目标的划分算法,本文方法得到的划分结果平均节省资源占用15~30%.

关键词: 实时系统, 多处理器, 资源预留, 划分, 嵌入式系统

Abstract: Regarding the ever-increasing demand for reduction of energy consumption and heat dissipation in embedded systems,a partition method is proposed to reduce the computational resource requirement for real-time applications.The method partitions a real-time application to multiple task subsets without violating its schedulability,and assigns computational resource to these subsets in the form of resource reservation.To guarantee the schedulability,it first tries to reduce the length of the dynamic critical path of the application,and then packs tasks as much as possible to reduce the required total effective bandwidth.Additionally,the method transforms precedence relations and communication latencies between tasks to real-time attributes using deadline and activation time assignment,which increases the modularity of each task subset.The results of extensive simulations show that,compared with existing partition methods that aim to reduce makespan,the proposed method achieves 15~30% less resource requirement in average case.

Key words: real-time systems, multiprocessor, resource reservation, partition, embedded systems

中图分类号: