Enhanced Energy-Aware Feedback Scheduling of Embedded Control Systems

Abstract

<p class="MsoNormal" style="text-align: left; margin: 0cm 0cm 0pt; layout-grid-mode: char;" align="left"><span class="text"><span style="font-family: ";Arial";,";sans-serif";; font-size: 9pt;">Dynamic voltage scaling (DVS) is one of the most effective techniques for reducing energy consumption in embedded and real-time systems. However, traditional DVS algorithms have inherent limitations on their capability in energy saving since they rarely take into account the actual application requirements and often exploit fixed timing constraints of real-time tasks. Taking advantage of application adaptation, an enhanced energy-aware feedback scheduling (EEAFS) scheme is proposed, which integrates feedback scheduling with DVS. To achieve further reduction in energy consumption over pure DVS while not jeopardizing the quality of control, the sampling period of each control loop is adapted to its actual control performance, thus exploring flexible timing constraints on control tasks. Extensive simulation results are given to demonstrate the effectiveness of EEAFS under different scenarios. Compared with the optimal pure DVS scheme, EEAFS saves much more energy while yielding comparable control performance.</span></span><span style="font-family: ";Arial";,";sans-serif";; font-size: 9pt;"></span></p&gt

Gestión del tiempo ocioso dinámico para ajustar el consumo de energía en tareas de tiempo real integrando control multifrecuencia

“…Se justifica ésta selección porque puede ser usado para la planificación de tareas periódicas como aperiódicas ya que no hace uso de la periodicidad de las tareas para la planificación. Adicionalmente, su desempeño y uso en las arquitecturas realimentadas (Hu & Quan, 2007;Scordino & Lipari, 2007;Zhu & Muller, 2006;Xia & Sun, 2008;Xia, , Ma, Zhao, Sun & Dong, 2009) está comprobado, y se adapta a las características funcionales establecidas en este trabajo.…”

“…Dentro de los planificadores dinámicos con ahorro de energía existe una tendencia que refuerzan las funcionalidades combinando técnicas e integrando disciplinas, como las suministradas por la teoría de control realimentado, llamada planificación realimentada con ahorro de energía (Xia, Ma, Zhao, Sun, Dong, 2009;Niu, 2011;Chantem, Hu & Lemmon, 2009;Zhu & Muller, 2006).…”

“…La planificación realimentada con ahorro de energía permite formular la gestión de recursos como un problema de control de lazo cerrado, tratando los sistemas de cómputo como un proceso controlado (Xia & Sun, 2008;Abdelzaher et al, 2008;Xia et al, 2009;Niu, 2011;Chantem et al, 2009;Zhu & Muller, 2006). Esta planificación manifiesta el compromiso entre las características temporales del sistema y la señal de control hacia las demandas al procesador, que dependerá del nivel del voltaje de alimentación y frecuencia de operación requerida por las tareas involucradas en el sistema, de forma que se minimice el consumo de energía y no afecte sus restricciones temporales.…”

“…En atención a lo anteriormente expuesto este trabajo tiene como objetivo la adaptación e integración de las técnicas dinámicas que manejan el ST, como son uso del ST por otras tareas, la actualización de la utilización del procesador y el estiramiento de la tarea al próximo tiempo de llegada, en una llamada técnica dinámica multifrecuencia para el manejo del ST. La cual toma ventaja del las técnicas de control multifrecuencia (Cimino & Prabhakar, 2010;Salt, Casanova, Cuenca & Pizá, 2008;Salt & Albertos, 2005), dado que la gestión de recursos es formulada como un problema de control de sistemas de cómputo (Xia et al, 2009), que especifica a cada tarea por un lazo de control que trabaja a su propio periodo de activación, diferentes a los requeridos en la referencia y respuesta del sistema. Además, combina criterios de la distribución del ST aportada por una tarea ejecutada, a la misma (Intratarea) y a diferentes tareas (InterTarea), cada vez que sea planificada (Scordino & Lipary, 2007).…”

Study on Intelligent Socket Based on Hybrid Dynamic Systems

“…Even the embedded and real-time systems can also use dynamic voltage scaling (DVS) technique to reduce processor's energy consumption through changing the processor's supply voltage and clock frequency at the runtime, which is one of the most effective techniques for reducing energy consumption [6].…”