Zusammenfassung
Im Komodo-Projekt wurde ein mehrfädiger Java-Mikrocontroller mit hardwarebasiertem Echtzeit-Scheduling und hardwarebasiertem Energiemanagement als FPGA-Prototyp und als ASIC-Entwurf realisiert und bewertet. Dabei wurden die Scheduling-Algorithmen FPP, EDF, LLF und das neu entwickelte, nur bei mehrfädigen Prozessorkernen anwendbare Guaranteed-Percentage (GP) Scheduling in den Prozessorkern integriert. Auf der Grundlage des prozessorintegrierten GP- bzw. EDF-Scheduling wurden zwei neuartige hardwarebasierte Energiemanagement-Techniken für mehrfädige Prozessorarchitekturen entworfen, die den Energiebedarf des Prozessorkerns durch Frequenz- und Spannungsanpassung gemäß des benötigten Rechenzeitbedarfs reduzieren.
Summury
We designed a multithreaded Java microcontroller with hardware-based real-time scheduling and energy management. We implemented and evaluated the design as FPGA prototype and synthesized it with an up-to-date ASIC technology. The integrated scheduling algorithms are FPP, EDF, LLF, and Guaranteed Percentage (GP). The latter one was newly designed for multithreaded processor cores, which is also the case for two new energy management technologies based on EDF and GP scheduling. Both technologies are integrated within the hardware scheduler and apply dynamic frequency and voltage scaling.
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