资源限制性并行任务固定优先级可调度性分析

异构多核平台的发展,导致并行任务需要执行在具有多样性资源的多核平台上.虽然,并行任务的某个程序片段只能在规定的资源上执行,但是这样操作可以充分利用各类不同资源的特性,达到更加快速节能处理任务的目的.同时,具有资源限制任务的可调度性研究在实时嵌入式系统领域已有一定的研究成果,但是采用的任务模型相对简单,分析方法不够精确.鉴于此,本文对具有资源限制性的并行任务在全局固定优先级调度策略下的可调度性问题进行了研究,基于单并行任务的分析方法提出了基于全局固定优先级调度策略的分析方法.首先,基于分解策略提出了高优先级任务干涉的分析方法.然后,将高优先级任务干涉分析方法和单并行任务提出的路径抽象技术相结合,推导出并行任务的最差响应时间算法.最后,通过仿真实验进行验证所提出的算法在可调度性、精确度层面的性能.实验结果表明,提出的算法在各个参数下的接受率实验符合实验预期,分析时间相对降低,但平均分析时间仍然在离线分析的可接受范围内,提出的算法能够对实时系统并行软件设计提供一定的指导价值.

异构多核全局限制性可抢占并行任务可调度分析

异构多核平台可以利用不同类别体系结构的处理器来执行特定任务,从而达到提高性能和降低功耗的目的.然而,向大规模异构平台迁移极其困难,且大规模的、必要的程序并行会导致软件调度的复杂度.虽然,基于有向无环图(directed acyclic graph, DAG)并行任务模型已有相关的研究工作,但是基于DAG任务模型的限制性可抢占的调度策略研究仍存在不足.鉴于此,主要讨论了DAG任务在异构平台上进行全局固定优先级限制性可抢占调度时的最差响应时间(worst case response time,WCRT)分析,对并行任务的每个结点可用的处理器资源进行了一定的限制,即只能执行在规定类型处理器上的任务.基于最新的单分类并行任务的可调度性分析,提出了多个并行任务的可调度性分析.进一步,提出了高优先级任务的干涉量与低优先级任务的阻塞量的计算方法;结合最新的分类并行任务的任务内干涉计算方法,最终提出了一种伪多项式的分析方法.实验结果表明,提出的算法能够在合理的时间范围内得到任务集可调度性的分析结果,且任务集的接受率随各个参数的变化符合预期.

多核系统中并行实时任务调度策略

针对多核系统中并行实时任务调度,提出并行实时任务调度(Parallel Real-Time Tasks,PRTT)策略。PRTT调度策略分为两级调度,第一级将任务池中就绪实时任务调度到处理器核,第二级调度在处理器核上调度。允许任务抢占优先级低任务运行的核,动态提高要访问内存的任务的优先级,高于不访问存储器的所有任务。当任务读取的数据在高速缓存中时,将该任务的优先级提升到最高优先级,抢占没有访问存储器任务的核。研究结果表明:PRTT调度策略在核利用率、任务可调度率等方面都有较好的性能。

一种满足实时性需求的测发控软件改进技术

针对基于Windows操作系统框架的测发控软件无法满足大多数型号实时性需求的情况,分析了现有框架不满足实时性需求而导致任务失效的具体机理。提出了基于异步协作机制简化和并行实时性任务串行化的框架改进方法,并对改进前后框架的性能进行了仿真分析。试验结果表明,基于改进框架的测发控软件处理实时性线程的周期循环间隔时间稳定性由247ms改进至20ms,平均超时失效概率由0.6改进至无失效。

实时控制系统的敏感性判据及其在大型集装箱检测系统中的应用

提出了对敏感性进行衡量和判断的通用判据 ,在此基础上得到的在设计控制流程时进行任务分割的一些原则。

一种并行/容错系统的任务调度算法

任务调度算法是并行容错系统的重要问题之一,针对具有并行处理与容错任务的多单片机系统提出了一种新的任务调度算法,并结合系统的实际情况进行算法仿真并对算法进行了性能分析。

一种基于实时内核的阵列感应测井系统的研究

阵列感应测井系统是一种新型感应测井仪器,采用单处理器顺序处理的系统结构和前后编程的软件设计思想已经不能满足其大容量数据交换和多任务调度的性能要求,尤其是实时性方面的要求。本文中探讨了基于实时内核的系统设计方法,其中主要介绍了系统主从处理器并行处理的系统结构和uc/os-II实时内核关键编程技术,并在最后给出了系统的实时性分析。

在LabVIEW平台上构建一种二维运动控制系统

介绍了如何在LabVIEW平台上开发一种实验教学用二维运动控制系统,描述了系统的整体结构和软件的设计方法,重点讨论了如何利用LabVIEW的并行机制处理多任务并行问题,如何解决运动实时性问题。