基于DVS的多核周期任务节能调度策略研究的开题报告

基于DVS的多核周期任务节能调度策略研究的开题报告1.研究背景和意义随着多核处理器应用的广泛，节能问题和任务调度问题成为多核系统中关键的研究问题之一。当前的多核处理器节能策略主要依赖于动态电压频率调节（DVFS），即根据当前负载情况动态改变处理器的电压和频率来实现节能。但是，DVFS策略存在一些缺陷，如频繁的电压/频率切换会导致系统性能下降，而且略微的误差在长时间的运行中会积累，影响能效提升。针对这些问题，本研究计划基于DVS（DynamicVoltageScaling）技术，研究多核周期性任务的节能调度策略。主要的研究内容包括：1）分析DVS技术的原理和优缺点，提出多核周期性任务的节能调度问题并制定相应的优化目标。2）设计一种面向多核的调度算法，实现对周期性任务的节能调度。该算法应考虑任务之间的约束和优先级，同时针对多核系统的特点进行合理的资源分配和任务调度。3）在模拟环境下实现该算法，并与常见的节能调度算法进行对比实验，评估算法的节能效果和性能开销。2.研究内容和方法2.1研究内容本研究的主要内容包括：1）DVS技术的原理和优缺点：对DVS技术进行深入研究，分析其在多核系统中的优缺点及其适用范围。2）多核周期性任务的节能调度问题：针对多核处理器中常见的周期任务如定时器任务、中断处理等，制定节能调度问题的模型和约束条件。3）面向多核的节能调度算法设计：基于任务关系和优先级，设计一种合理的任务调度算法，实现对多核周期任务的节能调度。4）模拟实验与算法评估：在模拟环境下实现算法并与常见的节能调度算法进行比较，评估算法的性能和节能效果。2.2研究方法本研究将采用以下方法进行实现：1）理论分析法：对DVS技术的原理和多核周期任务的节能调度问题进行理论分析和建模，并制定相应的优化目标。2）算法设计法：基于任务关系和优先级，设计一种面向多核的调度算法，实现对多核周期任务的节能调度。3）模拟实验法：在模拟环境下实现算法并进行实验，评估算法的性能和节能效果。3.研究进度安排1）第一阶段（2周）：完成对DVS技术原理和多核周期任务的调度问题进行理论分析和建模。2）第二阶段（3周）：设计基于DVS技术的多核周期任务节能调度算法。3）第三阶段（3周）：在模拟环境下实现算法并进行实验，收集实验数据。4）第四阶段（2周）：对实验数据进行分析和评估，总结研究成果并撰写论文。4.参考文献[1]TanJ,ZhaoY.Adynamicvoltageandfrequencyscalingalgorithmwithminimumenergyconsumption[C]//2008IEEEPacific-AsiaWorkshoponComputationalIntelligenceandIndustrialApplication.IEEE,2008:7-11.[2]ZhangY,MaF,LiZY,etal.Ataskschedulingstrategybasedondynamicvoltageandfrequencyscalinginmulti-coresystems[J].JournalofSystemsArchitecture,2012,58(8):332-344.[3]KimJ,KimJH,KimJK,etal.Efficientschedulingmethodforpower-awareCPUtasksinmulti-coresystems[J].JournalofSystemsArchitecture,2011,57(6):530-544.[4]ZhangY,MaF,LiZY,etal.Dynamicvoltageandfrequencyscalingforconcurrent