实时系统非周期任务的可预测调度研究

提出了一种实时系统任务模型 ,分析了该模型中周期和非周期任务可调度的条件 ,并给出了一种强实时非周期任务的可预测调度算法。该算法按照 RMS算法的原则统一调度系统任务 ,保证系统周期和非周期任务满足各自的时限约束 。

具有依赖关系的周期任务实时调度方法

随着多核技术在嵌入式领域的快速发展,越来越多的功能被集成在同一个平台上,任务之间的关系越来越复杂.而当前大多数的实时周期任务的调度模型都是不考虑任务之间关系的相互独立的任务模型.文中则针对具有依赖关系的周期任务,提出了一种基于ST(Simple-Tree)的实时周期任务调度模型,通过该模型来维护任务之间的依赖关系.此外,为了有效地提高系统利用率以及降低死限丢失率,文中还提出了可延迟时间越短越优先的调度方法并和RM算法、EDF算法进行仿真实验比较,结果表明该方法具有较高的核利用率和较低的死限丢失率.

异构分布式系统中实时周期任务的容错调度算法

提出一个基于抢占性实时周期任务的可靠性调度模型,该模型与现有可靠性模型相比充分考虑了单处理机故障容错情况下的系统可靠性,因而更加接近现实和精确.在此基础上,提出一个基于异构分布式系统的实时容错调度算法IRDFTAHS,IRDFTAHS算法以提高系统的可靠性为目标来进行任务的分配,从而在不增加硬件代价的前提条件下通过调度增加了系统的可靠性.该算法同时支持主动和被动两种方式的副版本,使得容错调度算法具有更大的灵活性.最后,通过仿真实验对IRDFTAHS和现有的调度算法在几个方面进行比较.实验结果表明,IRDFTAHS算法的综合性能优于现有算法.

基于动态优先级策略的最优软非周期任务调度算法

周期任务与非周期任务的混合调度是实时调度研究的一个重要方向 通过定义“调度”和“逆调度” ,对实时周期任务集在使用EDF算法调度时的可挪用时间进行分析 ,求出了周期任务集在使用EDF调度时的最大可挪用时间 在此基础上 ,提出用于缩短非周期任务响应时间和周转时间的调度算法———ISA(idlestealingalgorithm) ISA算法充分使用最大可挪用时间 ,在保证周期任务满足最后期限的同时能取得非周期任务的最优响应时间和周转时间 证明了ISA算法的最优性 。

面向多处理器的实时周期任务容错调度算法研究

主副版本策略是多处理器系统实时任务调度中处理容错问题的一种重要方式.根据分布式控制系统的特点,本文提出一种改进的FTRMBF算法—PR-FTRMBF,以提高系统周期任务的可调度性.在FTRMBF等已有的调度算法中,当没有处理器分配给当前副版本时,将为副版本分配新的处理器;本文提出的改进算法则以回溯的方式重新分配主版本.在保证系统实时性能和容错能力的前提下,节省了处理器数目.仿真实验表明,与FTRMBF算法相比,改进算法显著提高了系统任务的可调度性.

固定优先级抢占调度算法下非周期任务实时性能研究

嵌入式实时系统不仅要在功能上满足需求,而且要在性能上满足实时性需求.给定调度算法,实时性取决于各个任务的到达特征和执行时间.任务的到达特征由应用环境决定.为此,本文研究任务执行时间对实时性能的影响,为嵌入式系统设计提供参考.针对固定优先级抢占调度算法,应用排队论,提出一种非周期实时任务的理论模型.该理论模型包含两个优先级不同的非周期实时任务,给出了任务的执行时间长短对时限错过率、任务响应时间、任务队列长度等实时性能的影响.给出一个应用实例,仿真结果验证了理论模型的正确性.

一种WCET比例空闲时间分配的周期任务低功耗算法

能耗问题已成为实时系统调度研究的热点问题.针对实时系统周期性任务模型,利用动态电压调节及动态电压管理技术,考虑通用的功耗模型,使用关键速度,提出一种根据不同任务最坏执行时间比例来分配空闲时间的低功耗算法.该算法分为两个阶段,第一阶段计算离线状态的静态速度,第二阶段在线回收并分配动态空闲时间,降低处理器运行速度来节省能耗.仿真实验表明该算法比传统的DRA(Dynamic Reclaiming Algorithm)算法节约了10.7%的能耗.

PLUFS:一种开销敏感的周期任务在线多处理器节能实时调度算法

现有周期任务多处理器节能调度算法虽然在考虑处理器实际开销情况下可以实现较好的节能效果，但仍不能保证最优可调度性。针对嵌入式实时系统中不可忽视的状态切换开销，提出一种开销敏感的周期任务在线多处理器节能实时调度算法PLUFS.该算法通过TL面流调度模型与处理器实际切换开销模型相结合，在每个TL面的初始时刻、任务结束执行时刻实现节能调度，在不违反周期任务集最优可调度性的前提下，达到实时约束与能耗节余的合理折中。经过理论证明和模拟实验，结果表明：PLUFS算法不仅保证了周期任务集的最优可调度性，而且节能效果整体优于现有算法，能耗节余比现有算法提高约10％-20％。

Vx Works操作系统环境下一种周期任务管理方法

目前,实时嵌入式操作系统得到广泛应用。在以往机载嵌入式系统中,周期任务的管理几乎都是用户应用软件的一部分。在嵌入式操作系统中提供一种便利的机制,使得用户对周期任务的调度管理方便易行,是十分必要的。本文提出了一种机载计算机应用领域,VxWorks操作系统环境下周期任务管理的方法,并给出了简单的C语言描述。

资源受限周期任务双速度调度算法

动态电压调节技术是降低嵌入式系统能耗的常用技术.针对现有基于动态优先级策略资源受限周期任务能耗优化算法不能适用于固定优先级系统,且节能效果差等不足,提出资源受限周期任务双速度调度(RCPTDSSA)算法.该算法基于双优先级单调速率调度(RM/DPP)算法,使用双速度策略调度任务,利用动态电压调节技术降低能耗.任务开始以低速度执行,当有阻塞发生时切换到高速度执行,且被阻塞的任务也以高速度执行.利用理论分析的手段验证RCPTDSSA算法的可行性,仿真实验表明RCPTDSSA算法比RM/DPP算法节约大约55.31%的能耗.

提高软非周期任务响应性能的调度算法

实时环境中常常既包含硬周期任务，又包含软非周期任务，引入一种改进软非周期实时任务响应时间的算法．已有的解决混合任务调度问题的方法都是基于速率单调（ＲａｔｅＭｏｎｏｔｏｎｉｃ）策略的，其中从周期任务“挪用时间”的算法被证明优于其他所有算法．但是，速率单调算法限制了处理器的使用率，从而使周期任务的可“挪用”时间受到限制．最后期限驱动（ＤｅａｄｌｉｎｅＤｒｉｖｅｎ）策略ＤＤ可使潜在的处理器利用率达到１００％．新算法正是在周期任务的调度中适当加入了ＤＤ策略，从而使非周期任务的响应时间得以缩短．仿真实验的结果表明，这种算法的性能优于已有的所有算法，而由它所带来的额外开销却不算很高．

单处理器平台下的严格周期任务可调度性判定

针对系统调度理论研究中的严格周期任务可调度性判定问题,从研究实时系统中严格周期任务之间的相互干涉关系出发,提出一种基于特征任务的可调度性判定方法。分析严格周期任务在单一处理器平台下无冲突运行的时间约束,计算任务所能使用的全部空余时间,进而界定连续空余时间是否满足任务执行的需要,得到一个可调度性判定的充要条件。实验结果表明,与特征映射任务分配方法相比,该方法能够减少判定时间,提高判定成功率,具有更优的可调度判定性能。

改进的最低松弛度优先周期任务调度算法

最小松弛度优先LLF(Least Laxity First)调度算法结合任务执行的缓急程度来给任务分配优先级,任务的松弛度越小,越需要尽快执行.然而,当多个任务松弛度值接近时,算法造成任务之间的频繁切换或颠簸现象,增大了系统因调度引起的开销,限制了调度算法的实际应用.寻找合理的任务执行时间片,对最低松弛度优先调度算法进行改进,一直是研究的热点.该文在深入研究周期任务特点的基础上,给出了最少切换次数的最低松弛度优先调度算法.仿真实验表明,算法是有效的.

一种非周期任务的超时故障模型

实时软件故障与一般软件故障相比，具有一般软件所不具有的故障特征，即超时故障。实时任务分为周期任务和非周期任务，由于两类不同任务的超时特性不同，因而分析方法也不同。文中基于随机过程中事件的平均到达率并用Ｒａｔｅ－Ｍｏｎｏｔｏｎｉｃ调度算法，分析了非周期任务的超时特性并建立相应的超时故障模型。

一种实时系统中非周期任务的调度算法

分析了实时系统中非周期任务的特点,给出了非周期任务的分布函数和数学期望值,并在此基础上提出了一种非周期任务的调度算法,使之尽可能满足非周期任务的截止时间。

实时周期任务的非占先式能耗感知调度

针对实时周期性任务集在变电压处理器上的非占先式能耗感知调度问题,在简单遗传算法基础上,提出了一种通过构造特定的遗传过程以自然地满足时序和能耗约束的启发式算法·与贪婪算法相比,该算法在提高系统性能方面具有明显的优势,而且能耗利用效率随着能耗约束值的减小而增大,说明算法具有良好的能耗感知特性·

飞行控制软件周期任务的定时周期设计

飞行控制系统是典型的硬实时系统,任务周期设计是飞行控制系统设计的基础。为了保证飞行控制软件满足实时性和功能性要求,在系统设计初期进行的任务周期设计首先需要根据任务功能、时限要求和设计指标的不同,区分每个任务周期设计的侧重点并进行分类;结合飞行控制软件中周期任务的特点,确定飞行控制软件中任务周期设计的所有时间约束;根据任务的所有的时间约束条件进行任务周期的设计。这种设计思路及方法已经在具体案例的设计中使用,其对于飞行控制软件的设计具有很好的参考意义。

VxWorks下周期任务调度和任务周期选择

本文介绍了VxWorks操作系统下任务调度的策略,分析了实际设计应用中,周期任务调度的需求。介绍了一种在Vx鄄Works操作系统下优化周期任务周期的方法。

基于VxWorks的抢占式周期任务调度改进算法

对传统的周期任务调度算法进行了改进,通过辅助时钟对周期任务进行定时,在固有的周期任务调度算法的基础上引入了错峰机制,使得不同的周期任务能够以从高到低的顺序错峰执行,改善了周期任务的执行时机,有效的提高了应用系统的性能。

基于异构多核平台低能耗周期任务调度算法

针对异构多核平台存在的高能耗问题,提出一种运用优化理论求解周期任务最优能耗分配方案的算法。该算法对周期任务的最优能耗问题进行建模,并对模型添加限制条件。根据优化理论将二进制整数规划问题松弛化后得到凸优化问题,通过内点法求解优化问题并得到松弛化的分配矩阵,对分配矩阵进行判决处理后得到部分任务的分配方案。在此基础上,通过迭代的方式求得剩余任务的分配方案。实验结果表明,该分配方案产生的能耗与同类优化理论算法相比能耗降低约1.4%,与能耗相当的优化理论算法相比执行时间减少86%,且仅比理论最优能耗值高2.6%。