Proaktivní a reaktivní přístupy pro rozvrhování nekritických úloh respektující tepelná omezení v avionické doméně

Abstract

Cílem této diplomové práce je vytvořit rozvrhovač best-effort úloh, který sníží teplotu zařízení při stejném množství vykonané práce. Abychom toho dosáhli, formulujeme problém pomocí lineárního programování. Naše reprezentace respektuje vlastnosti heterogenní architektury vybraného procesoru i vlastnosti úloh samotných. Hlavním nástrojem použitým pro docílení teplotní redukce je dynamické škálování frekvence. Rozvrhy vytvořené rozvrhovačem jsou otestovány na reálném zařízení a porovnány s výsledky systémového rozvrhovače SCHED_DEADLINE. Součástí práce jsou i návrhy reaktivních přístupů, které využívají již zmíněné rozvrhy a jsou schopné reagovat na změny okolních podmínek.

The goal of this diploma thesis is to use best-effort task scheduling to lower the temperature. To achieve this goal, the problem is formulated as a linear program. Our formalization respects characteristics of tasks and heterogeneous architecture of target multiprocessor system on chip (MPSoC). The main tool to achieve a reduction of produced heat is dynamic voltage and frequency scaling (DVFS). The scheduler is evaluated on real hardware and measured results are put in comparison to state-of-the-art Linux scheduler SCHED_DEADLINE. Moreover, reactive techniques are proposed, to avoid possible overheating caused by a change of the environmental conditions or imprecisions of the model at runtime.