试题三（共25分）

       阅读以下关于嵌入式系统能耗管理设计的描述,在答题纸上回答问題1至问题3。

       随着嵌入式系统智能化技术的持续发展，系统的能耗问题已成为亟待解决的难题。某宇航公司研发的一款手持式野外辅助装备，需要较长的巡航时间，由于设计时对功耗问题考虑不周，使得产品出现了批次责任事故。公司领导决定抽调王工等5人组建专门的攻关小组，要求在三个月内完成故障归零。王工接到任务后，经反复论证与实验，给公司提交了一份基于软件动态节能的改进方案，得到了领导及专家的好评。

       【问题1】（7分）

       在嵌入式系统中节能技术一般分为静态节能和动态节能两种，请用300字以内文字分别说明什么是静态节能技术和动态节能技术，并列举三种动态节能技术。

       【问题2】（6分）

       王工的方案得到认可后，他带领团队研究了调度方式和系统能耗之间的关系，请用150字以内的文字说明为了节约系统能耗而釆用的设备调度策略的核心思路，并说明设备调度策略与任务实时性的关系。

       【问题3】（12分）

       根据上述设备有效调度时刻的策略，分析以下实例，并将答案写在答题纸上。

       手持式野外辅助装备由三个实时任务和三个独立设备组成（分别表示为：t1、t2和t3；s1、s2和S3），表3-1给出了手持式设备实时任务的时间参数表，这些任务使用独立的设备并且所有设备的特征一致，各设备待机超时可直接进入睡眠状态，处于睡眠状态的设备要经过转换状态后才能进入运行状态。假设初始状态（t=0）设备处于工作状态，且所有设备的工作状态功率为60mw/ms，转换功率为30mw/ms，睡眠功率为10mv/ms。同时假设设备被唤醒的转换时间为10ms。设备待机后被关闭的超时值为10ms。

       图3-1给出了未考虑节能需求时任务调度算法，在釆用了设备有效时刻调度策略之后，三个设备100ms周期内将按一定顺序被依次关闭和唤醒。图3-2给出了采用设备有效时刻调度策略后s1的功率随时间的变化规律。请计算此时三个设备在100ms周期内的功耗，并计算100ms周期内，每个设备的节能比。

       节能比=（未节能情况下的系统能耗-节能后系统能耗）÷未节能情况下的系统能耗

       表3-1实时任务时间参数表

图3-1任务调度算法