在异构分布式嵌入式系统中，针对工作流应用的能源感知调度以实现调度长度的最优化

《ACM Transactions on Design Automation of Electronic Systems》：Energy-aware Scheduling of Workflow Applications Towards Schedule Length Optimization in Heterogeneous Distributed Embedded Systems

能量优化是嵌入式系统设计的核心问题，本文提出三阶段列表调度方法解决异构多处理器环境下的能量感知工作流调度问题，通过任务优先级优化和能量预分配策略，实验显示平均归一化调度长度减少16.7%，偏差比降低7.6%。

　　

摘要

在嵌入式系统开发领域，能源优化是一个至关重要的设计考量因素，因为这些设备受到有限电池资源的限制。设计和开发一种有效的能源感知调度方法能够在保持能源消耗可控的同时提供出色的处理能力。尽管以往的方法可以为具有能源消耗限制的任务获得合理的调度方案，但由于不公平或低效的能源预分配策略，这些方法在计算上代价较高，并且在效果或效率方面存在不足。在本文中，我们研究了能源感知的工作流调度问题，并提出了一种基于列表的三阶段方法来最小化异构分布式嵌入式系统中工作流的调度长度。首先，对工作流应用和处理器的能源消耗进行了建模，并将能源感知的工作流调度问题表述为一个包含各种依赖关系和能源约束的非线性混合整数规划问题。接着，通过有效的任务优先级策略和合理的能源预分配策略，提出了一种基于列表的三阶段调度方法来安排任务并最小化工作流的调度长度。通过对随机生成的工作流和实际工作流的实验验证，我们提出的方法始终优于现有的方法，平均而言，我们的算法能够将调度长度的标准化值分别降低16.7%，偏差率降低7.6%。