隨著嵌入系統(tǒng)應用的不斷擴展,實時嵌入式系統(tǒng)的功耗和可靠性已經(jīng)成為學術界和產(chǎn)業(yè)界關注的重點。低功耗/能耗技術和容錯技術在實時嵌入式系統(tǒng)中具有重要意義,長期以來它們都是被作為兩個相互獨立的領域進行研究。目前許多應用在國防、空間和消費產(chǎn)品等領域的嵌入式實時系統(tǒng)往往既有功耗限制又有容錯需求,而最新的一些研究成果又表明,功耗限制和容錯需求往往存在相互矛盾。因此,在實時嵌入系統(tǒng)中將容錯技術與低功耗技術融合具有重要的現(xiàn)實意義和應用價值。近年來,國外的一些學者已經(jīng)開始將二者結合起來進行考慮和研究,并且受到學術界越來越多的重視。 實時嵌入式系統(tǒng)容錯與低功耗的融合可以在不同層次上實現(xiàn),本文根據(jù)實時嵌入式系統(tǒng)資源往往受限,系統(tǒng)層的容錯技術和低功耗技術具有開銷小、靈活性強和效率高等特點,選擇從任務調(diào)度來研究容錯實時嵌入式系統(tǒng)的節(jié)能問題,本文的工作與成果主要有以下幾點: 1.目前容錯與節(jié)能相結合的任務調(diào)度主要基于檢查點和DVS展開。許多研究只考慮了檢查點的時間開銷,本文從檢查點實現(xiàn)過程、動態(tài)功耗組成及DVS原理等方面研究認為在某些情況下檢查點的功耗開銷必須要考慮。建立了檢查點的功耗模型,并基于該模型改進了基于檢...

【文章頁數(shù)】：76 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 研究背景
        1.1.1 實時嵌入式系統(tǒng)
        1.1.2 嵌入式系統(tǒng)的功耗/能耗問題
        1.1.3 嵌入式系統(tǒng)的可靠性
        1.1.4 嵌入式系統(tǒng)容錯與低功耗的融合
    1.2 研究現(xiàn)狀
        1.2.1 硬件層容錯與低功耗的融合
        1.2.2 軟件層容錯與低功耗的融合
    1.3 研究內(nèi)容
        1.3.1 現(xiàn)有工作的不足
        1.3.2 研究內(nèi)容
    1.4 論文結構
第二章 實時系統(tǒng)的容錯技術與低功耗技術分析
    2.1 引言
    2.2 實時系統(tǒng)的容錯技術
        2.2.1 容錯技術概述
        2.2.2 實時系統(tǒng)的檢查點技術
    2.3 實時系統(tǒng)的低功耗技術
        2.3.1 低功耗/能耗設計技術
        2.3.2 DVS技術
        2.3.3 實時節(jié)能調(diào)度技術
    2.4 實時系統(tǒng)容錯與低功耗相結合的調(diào)度技術
        2.4.1 實時系統(tǒng)中容錯與低功耗的關系
        2.4.2 目前的研究現(xiàn)狀
    2.5 小結
第三章 檢查點功耗開銷的研究與分析
    3.1 引言
    3.2 嵌入式系統(tǒng)的檢查點
    3.3 檢查點功耗開銷的提出與建模
    3.4 考慮檢查點功耗開銷的容錯節(jié)能模型
    3.5 分析與討論
        3.5.1 檢查點功耗開銷的影響
        3.5.2 檢查點功耗開銷與時間開銷及任務松馳程度的關系
    3.6 小結
第四章 實時系統(tǒng)中容錯約束下準靜態(tài)節(jié)能調(diào)度技術
    4.1 引言
    4.2 相關工作
    4.3 系統(tǒng)模型
        4.3.1 處理器模型和能耗模型
        4.3.2 任務模型
        4.3.3 故障模型
    4.4 算法描述
        4.4.1 確立任務執(zhí)行序列
        4.4.2 離線部分
        4.4.3 在線部分
    4.5 模擬與分析
    4.6 小結
第五章 基于ICM容錯模型的有能量約束的實時任務調(diào)度
    5.1 介紹
        5.1.1 非精確計算容錯模型
        5.1.2 有能量約束的實時系統(tǒng)
        5.1.3 基于值的調(diào)度
    5.2 系統(tǒng)模型
        5.2.1 功耗和能耗模型
        5.2.2 任務模型
        5.2.3 故障模型
    5.3 可調(diào)度性分析
        5.3.1 沒有能量約束時的任務集可調(diào)度性分析
        5.3.2 有能量約束時的任務集可調(diào)度性分析
    5.4 算法描述
        5.4.1 定義算法的性能指標
        5.4.2 算法描述
    5.5 模擬與分析
        5.5.1 模擬設計
        5.5.2 結果分析
    5.6 小結
第六章 結束語
    6.1 工作總結
    6.2 未來工作展望
致謝
參考文獻
攻讀碩士期間發(fā)表的論文



本文編號：3865072