基于溫度模糊控制的多核處理器任務(wù)調(diào)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(yán)重的制約了其性能的進(jìn)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(dāng)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(shù)，例如電壓和頻率調(diào)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(diào)度處理器當(dāng)前任務(wù)，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(xué)模型，本文采用模糊控制算法，完成處理器任務(wù)調(diào)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(jié)了模糊控制在特定領(lǐng)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(nèi)容進(jìn)行了詳細(xì)的介紹。 在此基礎(chǔ)上，本文首先進(jìn)一步細(xì)致的闡述了模糊控制算法及模糊控制器的設(shè)

3、計原則、設(shè)計方法和設(shè)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(yīng)控制效果，通過與傳統(tǒng)PID控制階躍響應(yīng)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(nèi)核調(diào)度器，實現(xiàn)處理器任務(wù)的調(diào)度，達(dá)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(nèi)核嵌入后，選擇隨機(jī)調(diào)度算法作為