• •    

基于检查点机制的容错节能调度算法

张忆文1,郭锐锋2   

  1. 1. 中国科学院沈阳计算技术研究所有限公司
    2. 中国科学院沈阳计算技术研究所
  • 收稿日期:2013-01-07 修回日期:2013-04-16 发布日期:2013-06-20
  • 通讯作者: 张忆文

Fault-tolerance Energy-saving Scheduling Algorithm Based on Checkpointing Scheme

  • Received:2013-01-07 Revised:2013-04-16 Published:2013-06-20

摘要: 文中综合考虑了实时系统的容错和节能,针对处理器提供离散的频率和电压,提出了基于检查点机制的容错节能调度算法(CPFTES)。该算法利用动态电压缩放技术节能,通过确定优化的检查点且使用检查点机制实现容错。当任务发生错误时,恢复任务从已保存的检查点重新启动以最大的处理器速度运行,确保任务不错过截止期限。提出了H_SPEED和A_SPEED两种速度选择策略。仿真实验表明:在PXA250处理器上,CPFTES_A_SPEED比CPFTES_NODVS平均节约66.18%的能耗,CPFTES_A_SPEED比 CPFTES_H_SPEED节约0~19.41%的能耗。

关键词: 计算机系统结构, 容错, 检查点, 动态电压缩放, 功耗管理

Abstract: Fault-tolerance Energy-saving Scheduling Algorithm Based on Checkpoint Scheme (CPFTES) is proposed that considers fault tolerant and power management in the real-time system with processors providing the discrete frequency and voltage. Fault tolerance is achieved via optimal checkpoints scheme and power management is carried out using dynamic voltage scaling. The optimal checkpoints can help the task to guarantee the timing constraints and reliability. If a task fails, it will restart from a saved checkpoint and execute at maximum speed to guarantee that the deadlines are met. H_SPEED and A_SPEED are proposed which are the two speed selection strategies of the algorithm. Simulation results show that CPFTES_A_SPEED provides about 66.18% of energy savings compare to CPFTES_NODVS and provides about 0~19.41% of energy savings compare to CPFTES_H_SPEED under PXA250 processors.

Key words: Computer System Architecture, Fault-tolerance, Checkpoint, Dynamic Voltage Scaling, power management

中图分类号: 

  • TP316.2
[1] 董坚峰, 张玉峰, 戴志强. 改进的基于狄利克雷混合模型的推荐算法[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(2): 596-604.
[2] 赵博, 秦贵和, 赵永哲, 杨文迪. 基于半陷门单向函数的公钥密码[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(1): 259-267.
[3] 李炜, 李亚洁. 基于离散事件触发通信机制的非均匀传输网络化控制系统故障调节与通信满意协同设计[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(1): 245-258.
[4] 董立岩, 王越群, 贺嘉楠, 孙铭会, 李永丽. 基于时间衰减的协同过滤推荐算法[J]. 吉林大学学报(工学版), 2017, 47(4): 1268-1272.
[5] 刘磊, 刘利娟, 吴新维, 张鹏. 基于ECPMR的编译器测试方法[J]. 吉林大学学报(工学版), 2017, 47(4): 1262-1267.
[6] 于斌斌, 武欣雨, 初剑峰, 胡亮. 基于群密钥协商的无线传感器网络签名协议[J]. 吉林大学学报(工学版), 2017, 47(3): 924-929.
[7] 邓昌义, 郭锐锋, 张忆文, 王鸿亮. 基于平衡因子的动态偶发任务低功耗调度算法[J]. 吉林大学学报(工学版), 2017, 47(2): 591-600.
[8] 郝娉婷, 胡亮, 姜婧妍, 车喜龙. 基于多管理节点的乐观锁协议[J]. 吉林大学学报(工学版), 2017, 47(1): 227-234.
[9] 魏晓辉, 刘智亮, 庄园, 李洪亮, 李翔. 支持大规模流数据在线处理的自适应检查点机制[J]. 吉林大学学报(工学版), 2017, 47(1): 199-207.
[10] 魏晓辉, 李翔, 李洪亮, 李聪, 庄园, 于洪梅. 支持大规模流数据处理的弹性在线MapReduce模型及拓扑协议[J]. 吉林大学学报(工学版), 2016, 46(4): 1222-1231.
[11] 车翔玖, 梁森. 一种基于大顶堆的SPIHT改进算法[J]. 吉林大学学报(工学版), 2016, 46(3): 865-869.
[12] 曹慧超, 李炜. 离散事件触发非线性网络化控制系统鲁棒容错控制[J]. 吉林大学学报(工学版), 2015, 45(6): 1895-1905.
[13] 李元春, 周帆, 马天豪, 赵博. 基于多步时延的可重构机械臂并发故障分散容错控制[J]. 吉林大学学报(工学版), 2015, 45(6): 1874-1880.
[14] 董悦丽, 郭权, 孙斌, 康玲. 药物分子对接动态任务迁移优化[J]. 吉林大学学报(工学版), 2015, 45(4): 1253-1259.
[15] 陶涛,徐洪泽. 高速列车浸入与不变自适应容错控制方法[J]. 吉林大学学报(工学版), 2015, 45(2): 554-561.
Viewed
Full text


Abstract

Cited

  Shared   
  Discussed   
No Suggested Reading articles found!