随着计算机软硬件技术的发展，嵌入式系统的实时性得到了很大的改善，但能耗问题却成为制约其发展的一个关键问题。功耗优化技术成为嵌入式实时系统研究中越来越受关注的问题。动态电压缩放(Dynamic Voltage Scaling，DVS)技术已成为功耗优化的主要技术之一，DVS技术是在保证系统实时性不受损伤的前提下，通过适当降低处理器频率来降低系统功耗的一种技术。 在周期实时任务和非周期实时任务共存的系统中，除功耗优化外，还应考虑系统过载问题。采用DVS技术进行功耗优化，延长了任务执行时间，提高了处理器利用率，而拥有不确定释放时间的非周期实时任务可能造成系统过载。因而在研究实时任务功耗优化时，还应处理系统过载问题。 论文详细分析了影响实时任务功耗优化的各项因素，指出了国内外研究的不足，提出了兼具过载处理的实时任务功耗优化方案。为了使得研究更具应用价值，在考虑了系统各类硬件的功耗特点的基础上分别设计其功耗模型，然后综合成比较完整的实时任务模型和系统功耗模型。本文针对周期实时任务的功耗优化策略，提出了基于处理器空闲利用率的功耗优化方法，该方法能够实现周期实时任务和实时系统达到功耗最优，并证明了该方法的最优性。在此基础上，研究并解决了支持离散电压实时系统的功耗优化问题。 由于DVS技术通过降低处理器频率、延长任务执行时间来降低系统功耗，因而非周期实时任务的释放可能导致系统过载，而发生过载时系统性能就会急剧下降，因此本文研究了功耗优化过程中的实时任务过载问题。提出和证明了非周期实时任务和混合实时任务过载判断方法，利用该方法能判断实时任务功耗优化中的过载问题；提出了非周期硬实时任务、软实时任务和非精确计算实时任务过载处理机制；并在此基础上提出了混合实时任务过载处理方法。 为了减少时间和资源开销，定义了松弛时间窗口，当非周期实时任务到达系统时，只需处理当前松弛时间窗口内的实时任务的功耗优化和过载问题即可。最后，本文整合功耗优化和系统过载处理的研究成果，提出了混合实时任务功耗优化方案。该方案能够保证周期实时任务的实时性、实现系统功耗最优、提供了任务过载处理机制。 最后仿真实验表明，本文提出的实时任务功耗优化方案能够显著降低系统功耗；在过载时较其它算法能达到较高的实现价值率。