基于溫度模糊控制的多核處理器任務調度研究.pdf

1、多核處理器芯片實現(xiàn)了多線程并行處理，極大的提高了處理器性能，但日益增加的熱功耗及由此而產(chǎn)生的速度瓶頸，也嚴重的制約了其性能的進一步提高。與此同時，較高的處理器溫度不僅削弱了其可靠性，而且縮短了其使用壽命。 當處理器溫度超過閾值溫度時，硬件層面的溫度動態(tài)管理技術，例如電壓和頻率調制能夠有效的降低處理器溫度，但不可避免的會帶來性能上的損失，因此，如何從軟件層面合理的調度處理器當前任務，從而有效的控制處理器溫度及局部熱點，提高處理器芯

2、片的穩(wěn)定性，有著重要的現(xiàn)實意義。 鑒于處理器溫度變化具有純滯后，非線性的特點，難以建立精確的數(shù)學模型，本文采用模糊控制算法，完成處理器任務調度的控制決策，實現(xiàn)對處理器溫度變化的控制。 本文先分析了模糊控制與常規(guī)控制各自的優(yōu)缺點，總結了模糊控制在特定領域，優(yōu)于傳統(tǒng)控制的理論依據(jù)，并對模糊邏輯，模糊語言，模糊推理等重要的模糊控制內容進行了詳細的介紹。 在此基礎上，本文首先進一步細致的闡述了模糊控制算法及模糊控制器的設

3、計原則、設計方法和設計步驟，其次在MATLAB環(huán)境下的Fuzzy Logic Tool工具箱中，具體實現(xiàn)該算法，并通過Simulink仿真驗證該算法階躍響應控制效果，通過與傳統(tǒng)PID控制階躍響應曲線的橫向比較，能直觀看出模糊控制更為優(yōu)良的控制效果。最后在P4雙核處理器上將該算法嵌入至Linux內核調度器，實現(xiàn)處理器任務的調度，達到降低峰值溫度的目的。 試驗環(huán)節(jié)中，我們在完成模糊控制算法的Linux內核嵌入后，選擇隨機調度算法作為