面向多核系统的节能调度策略研究与实现开题报告

1. 本选题研究的目的及意义

随着集成电路技术的快速发展，多核处理器已成为计算机系统的主流架构。

然而，多核系统的功耗问题日益凸显，制约着其性能的进一步提升和应用范围的拓展。

特别是在移动设备、嵌入式系统等对功耗要求严格的领域，如何有效降低多核系统的功耗已成为亟待解决的关键问题。

2. 本选题国内外研究状况综述

多核系统节能调度是一个热门的研究领域，国内外学者对此进行了大量的研究。

1. 国内研究现状

国内学者在多核系统节能调度方面取得了一定的成果，主要集中在以下几个方面：
基于dvfs的节能调度:研究利用dvfs技术，根据系统负载动态调整处理器频率和电压，以降低功耗。

3. 本选题研究的主要内容及写作提纲

1. 主要内容

本研究的主要内容包括以下几个方面：
1.多核系统功耗建模:分析多核系统的功耗特性，建立准确的功耗模型，为节能调度策略的设计提供依据。

2.节能调度策略设计:研究基于任务负载预测和多目标优化的节能调度策略，结合dvfs、dcp等技术，最大限度地降低系统功耗，同时保证系统性能。

4. 研究的方法与步骤

本研究将采用理论分析、算法设计、实验验证相结合的研究方法，具体步骤如下：
1.理论分析阶段:深入研究多核系统功耗特性、dvfs、dcp、任务调度算法等相关理论知识，分析现有节能调度策略的优缺点，为本研究提供理论基础。

2.算法设计阶段:基于理论分析结果，设计面向多核系统的节能调度策略，包括任务负载预测模型、多目标优化模型、调度算法等。

3.实验验证阶段:搭建实验平台，实现基于linux内核的节能调度器模块和功耗管理模块，并进行实验测试。

5. 研究的创新点

本研究的创新点主要体现在以下几个方面：
1.提出一种基于任务负载预测的节能调度策略:通过预测未来一段时间内的任务负载，提前调整处理器频率、电压以及核心状态，从而更加有效地降低系统功耗。

2.设计一种基于多目标优化的节能调度算法:综合考虑系统功耗、性能、温度等多个优化目标，设计一种更加高效、实用的节能调度算法。

3.实现基于linux内核的节能调度器模块和功耗管理模块:将所提出的节能调度策略应用于实际系统中，验证其有效性和实用性。

6. 计划与进度安排

第一阶段 （2024.12~2024.1）确认选题，了解毕业论文的相关步骤。

第二阶段（2024.1~2024.2）查询阅读相关文献，列出提纲

第三阶段（2024.2~2024.3）查询资料，学习相关论文

7. 参考文献（20个中文5个英文）

1.李伟,郭兵,刘超.基于预测执行的实时任务多核动态调度[j].计算机工程,2023,49(01):1-12.

2.王新.面向多核处理器芯片的实时调度与内存管理技术研究[d].哈尔滨工业大学,2022.

3.胡森.基于改进遗传算法的多核系统任务调度方法研究[d].西安电子科技大学,2022.