Long-release-interval-first real-time scheduling algorithm and its schedulability test

To fulfill the requirements for hybrid real-time system scheduling, a long-release-interval-first （LRIF） real-time scheduling algorithm is proposed. The algorithm adopts both the fixed priority and the dynamic priority to assign priorities for tasks. By assigning higher priorities to the aperiodic soft real-time jobs with longer release intervals, it guarantees the executions for periodic hard real-time tasks and further probabilistically guarantees the executions for aperiodic soft real-time tasks. The schedulability test approach for the LRIF algorithm is presented. The implementation issues of the LRIF algorithm are also discussed. Simulation result shows that LRIF obtains better schedulable performance than the maximum urgency first （MUF） algorithm, the earliest deadline first （EDF） algorithm and EDF for hybrid tasks. LRIF has great capability to schedule both periodic hard real-time and aperiodic soft real-time tasks.

基于联合EDF和多模板的天波雷达波位调度方法

天波超视距雷达能够同时探测空中目标和海面目标,具备执行多任务的能力,为优化整体探测效能,必须考虑波位调度问题。借鉴相控阵雷达资源调度思想,结合天波超视距雷达工作方式和任务特点,研究了一种修正截止优先(earliest deadline first,EDF)和多模板相结合的波位调度方法。首先,在经典修正EDF方法基础上对截止期进行重新定义,并改进任务优先级计算方法;然后,设计了三种波位调度模板;最后,根据任务优先级计算结果,自适应选择调度模板。该方法能够使雷达探测资源在复杂任务场景下得到更加精细的配置,从而最大化发挥其探测效能。

改进型EDF调度算法的研究与实现

分析实时系统EDF调度算法的优缺点,为优化报文调度,提出基于EDF的相对价值可提升的且相对价值最大的任务最优先调度算法,采用多个参数计算报文的优先级。实验结果表明,与传统EDF调度算法相比,改进型算法能充分利用总线带宽,对总线报文进行最优化调度。

基于贪心策略的EDF调度算法优化

最早截止期优先(EDF)调度算法在系统过载的情况下会产生"多米诺效应",导致无法满足多数任务的实时性要求。针对该问题,提出一种基于贪心策略的最优调度集选择方法。通过引入一个表示任务价值的因子与任务的截止时间共同决定任务的优先级,当系统过载时,在EDF算法的可调度范围内选取重要任务作为优先调度对象。理论性能分析和实验结果表明,该算法不仅能在过载时降低实时系统的任务截止期错失率,而且能保证关键任务的优先调度。

基于EDF的汽车CAN网络动态调度机制设计

CAN网络消息调度的方法直接关系到整车通信的实时性。在CAN网络特点基础上,提出一种基于EDF的分布式CAN网络动态调度方法。将CAN帧标识符分成静态段和动态段两部分,给出静态段ID设计原则和内容;针对动态段,提出分布式环境下节点内部消息的EDF调度机制,并通过建立消息阻塞模型,分析其可调度性;在此基础上,提出基于"幂函数"的动态段编码方法,并证明了其误差。仿真实验结果表明,该机制实现了基于EDF的CAN网络消息动态调度,有效降低了消息传输的最坏响应时间,提高了网络带宽利用率。

基于改进EDF的多核处理器混合任务调度算法

为解决多核处理器系统中的实时任务调度问题，尤其是实时任务和非实时任务的混合调度问题，在对最早截止时间优先（EDF）算法进行改进的基础上，提出多核处理器混合任务调度算法——EDF．segment算法。EDF—segment算法可以整理调度混合任务时出现的碎片，并通过对碎片的迁移、合并提高处理器的利用率，从而提高系统处理混合任务的性能。通过EDF．segment算法不但可以解决混合任务的调度问题，还可以避免使用EDF算法时造成的多核处理器利用率下降，在保证实时任务处理延迟的前提下提升多核处理器的利用率。经过理论推导和实验分析证明，EDF—segment算法可以有效地应用于多核处理器系统中。

保证业务流QoS的EDF算法

1 引言网络的服务质量(QoS)对网络的吞吐量、端到端的延迟和分组的丢失率等性能参数提出了严格的要求。本文主要涉及时间延迟参数,可以用分组的端到端延迟来衡量。准许控制通过限制业务流的连接数量,能提供固定延迟的服务,但很多调度按最大资源需求分配,导致网络资源利用率低。网络延迟包含三个部分:传播延迟、传输时间和队列延迟,其中传播延迟取决于空间距离、传输介质,而传输延迟取决于数据包的大小和网络带宽,队列延迟是数据包在队列中等待的时间延迟,其中前两种的延迟是固定的。延迟主要由调度的策略决定,它是端到端延迟中变化的量,容易引起延迟发生抖动,因此。

基于EDF算法的嵌入式Linux实时调度策略

随着Linux广泛应用于嵌入式系统、实时控制等领域,增强Linux内核的实时性变得尤为重要。Linux2.6内核加入了抢占点,可以最大限度地降低内核不可抢占的时间间隔,但嵌入式系统实时性要求较高。本文分析Linux内核的调度策略,指出其应用于实时系统时存在的不足,提出一种改进的的实时调度策略,该策略吸取了最早期限优先调度算法的优点,使内核可以在任何时间被抢占,测试结果表明应用此策略的内核任务响应时间少,从而进一步提高了嵌入式Linux的实时性。

基于Linux系统的SEDF调度算法的研究与分析

EDF调度算法具备高CPU利用率、可调度较大的任务集的优点。将EDF调度算法和静态优先级调度算法的可控性相结合,提出了一种新的调度算法——SEDF调度算法(Strong Earliest Deadline First)。首先从理论上分析了SEDF算法的可调度性条件及其时间特性,并针对SEDF调度算法对Linux系统环境提出了一些修改;然后通过实验数据对比了EDF算法和SEDF算法,证明SEDF算法具备更强的控制能力,更利于高优先级任务的优先运行,更能够实现Linux内核对实时任务更高的响应能力。

队头阻塞优化的EDF可重构任务调度算法

针对最早截止时刻优先(earliest deadline first,EDF)调度算法队头阻塞任务导致资源利用率和配置端口复用率低下的问题,提出一种队头阻塞优化的EDF实时调度算法.通过定义无效阻塞任务并引入无效阻塞任务丢弃策略,提前判定和丢弃无法调度成功的任务,以利于后续任务调度;通过定义队头阻塞任务最早布局成功时刻,引入匹配任务提前配置策略和次队头任务提前配置策略,使阻塞过程中的部分空闲可重构资源和空闲配置端口得到有效利用.仿真结果表明,与EDF调度算法相比,采用文中调度算法有效地提高了调度成功率和可重构资源利用率.

基于多维资源管理的多功能雷达任务调度算法

针对多功能雷达多维资源管理问题,提出了一种基于多任务并行截止时间优先(MTPEDF)算法的频率自适应MTPEDF(FA-MTPEDF)任务调度方法。该方法利用任务工作频率的可调节性,在任务频谱资源冲突时先进行变频寻优,在寻优失败后才考虑推迟执行时刻,从而达到充分利用系统频谱资源、提升系统事件容量的目的。仿真结果表明,该文方法可以合理分配系统时间、孔径、能量和频谱资源,相比于传统截止时间优先(EDF)算法和MTPEDF算法任务丢失率更低、资源利用率更高,可以有效改善多功能雷达多任务执行能力与资源利用能力。

混合动力汽车CAN网络优先级动态分配方法

在混合动力汽车网络结构和消息实时性分析的基础上,将最早截止期优先算法(EDF)引入到网络集成协议设计中,提出基于EDF调度的优先级分配策略,给出了实现该策略的非均匀分区编码方法及可调度判定条件,指出了该判定条件下的分区因子无关性。仿真结果表明该方法能够满足截止期变化范围较大的CAN消息集传输要求,使网络具有较高的利用率。

一种面向硬件线程的实时调度算法研究与设计

本文根据硬件线程的特征,为硬件线程调度建立了一个周期与非周期混合线程集的调度模型.在数学层面描述了硬件多线程调度中每个线程被成功调度的条件判据.并在此基础之上,提出一种以截止时间与最坏执行时间差为基本因子的DR-EDF算法,提供了一种实现这种DR-EDF算法的硬件多线程控制器的设计原理.最后用FPGA为载体,实现了一款硬件多线程处理器,通过实际测试的分析结果,得出这种面向硬件多线程的实时调度算法在不影响线程集错失率前提下,提高了嵌入式系统中紧急任务的可调度性.

基于CAN总线实时应用的可靠调度性研究

CAN总线是一种高级的串行通信协议,适用于各种分布式控制系统。在实时应用中,标准的CAN协议使用静态优先级算法,对传输信道的利用率比较低。对基于CAN总线通信的动态优先级调度算法进行研究后,提出了一种基于指数分配方式的MTS算法,在保证强实时性消息的同时兼顾了低优先级消息的公平性。

多功能一体化雷达任务调度算法研究

雷达、电子战、通信等多功能电子系统一体化是雷达的发展方向之一,资源管理与调度技术是一体化雷达的关键技术。针对基于孔径分割实现雷达、电子对抗、通信等多种功能的一体化系统的任务调度问题,对系统任务建模、调度算法设计、算法评价指标进行了探讨。在研究常规相控阵雷达调度策略的基础上,提出了采用多任务并行EDF(Earliest Deadline First)算法来实现系统的自适应调度。最后对比常规多功能雷达的自适应调度进行了仿真比较,且对仿真结果进行了定量分析,结果表明采用多任务并行EDF(MTPEDF)算法的基于孔径分割的一体化雷达系统具有一定的优越性。

偶发实时系统可调度性分析问题的整数规划方法

偶发实时任务最早截止期优先(earliest deadline first,简称EDF)可调度分析是实时系统领域经典的NP困难问题.现有的伪多项式时间判定算法(pseudo-polynomail time decision algorithm,简称PTDA)均局限于利用率U严格小于1的同步任务系统.对于U≤1的同步系统或更加困难的异步系统,现有PTDA则不再适用.针对以上问题,为同步和异步两类实时系统建立了统一的整数规划模型,其规模并不依赖于利用率U的取值.基于多面体理论证明了模型维数和极大诱导不等式,进而提出了同/异步系统上EDF可调度性分析问题统一的多项式时间线性松弛求解方法.实验结果表明,该方法能够获得较紧的问题解下界,在异步和同步系统中,线性松弛解与最优解之间的平均百分界差gap分别为0.78%和1.27%.另外,随机生成了大量同步和异步系统的算例,用于该算法和传统算法进行性能比较.对于同步算例,实验结果表明,在U>0.99时,该算法能够对70%的算例给出判定结果,算法性能与QPA算法相比有指数级提升.对于异步算例,实验结果表明,该算法能够对近96%的算例给出可调度性判定.与传统算法相比,该方法将不能判定可调度性的算例比例平均降低了29.27%.对于剩余的4%的算例,该算法将可调度上界的值平均降低了近10~4倍.

实时调度算法研究

对实时调度进行了讨论：研究了单处理器下的经典调度算法：单调速率调度、最早死线调度和最短空闲时间优先调度；分析了多处理器系统中的典型调度算法：对分布式系统中的两种调度算法：广义单调速率调度和分布式风车调度做了简要论述；指出实时调度研究策略方向。

网络化运动控制系统的经典调度算法应用研究

网络化运动控制系统作为一类特殊的实时系统,其系统的性能与资源(处理器、网络)的调度密切相关,将实时调度理论应用于网络化运动控制系统非常必要。在对用于单处理器的经典实时调度算法(RM和EDF)以及网络调度的研究现状进行综述的基础上,对网络调度和任务调度的异同点及网络调度的实现方法和应用技术进行了研究。最后,对RM和EDF两类调度算法在网络化运动控制系统中的应用及调度优化问题进行了仿真研究。

异构云环境下基于分簇的云资源感知任务调度方案

针对提高异构云平台中资源调度的效率,提出了一种基于任务和资源分簇的异构云计算平台任务调度方案。利用K-means算法,根据任务的CPU和I/O处理时间对任务分簇,根据资源的计算能力对资源分簇;然后,将任务簇对应到合适的资源簇,并利用最早截止时间优先(EDF)算法对任务簇中的独立任务进行调度,利用提出的改进型最小关键路径(MCP)算法对依赖性任务进行调度。实验结果表明,在资源异构的云计算环境中,该方案执行任务时间短、能耗低。

井下轨道运输监控系统网络实时调度研究

文章对井下轨道运输监控系统的网络结构进行了分析,针对平均分区的EDF算法在CAN总线信息调度中应用出现的问题,提出了一种改进的基于指数分区的EDF算法;分析了当网络中各节点的相对截止期差距过大、网络负载过高时平均分区的EDF算法存在的问题,运用提出的指数分区的EDF算法有效地解决了该问题;并用CANoe仿真工具验证了算法的有效性。