基于kubernetes的计算资源的抢占式调度

基于kubernetes的调度采用先进先出顺序,无法进行优先级调度。针对该问题,设计了Pod抢占式调度,对调度规则和优先级进行划分,采用云计算技术和Docker容器虚拟化技术,搭建实验环境,部署kubernetes高可用集群。采用黑盒测试,验证了此设计能够根据负载变化,达到弹性伸缩和抢占式调度效果。

具有切换时延的光交换机抢占式调度技术研究(英文)

提出了一种新颖的2 近似启发式算法,对具有切换时延的光交换机进行调度.算法主要包含两步操作:匹配选择和权重判决.匹配选择通过贪心算法实现,它决定了交换机内核的配置情况;权重判决确定了交换内核配置的持续时间,其实现机理为:对于给定的匹配,所选择的权重要使得剩余业务矩阵的估计成本为最优.该算法的时间复杂度为O(N2logN).相对于最优调度算法来说,此算法理论上可保证2近似,即性能至多比最优调度恶化2倍.仿真结果表明:此文算法几乎可以逼近最优调度,比Adjust和Double算法更能自适应于各种变化的业务方式。

OSEK操作系统抢占式调度策略改进

调度是操作系统的核心,调度策略的优劣直接影响到操作系统工作性能。基于OSEK的操作系统对实时性要求非常严格,通过分析OSEK抢占式调度策略和任务的属性,提出一种任务和函数之间的转换策略,使任务执行在一定条件下可以转换为函数调用,减少任务执行过程中的切换时间,从而提高任务响应速度和操作系统实时性。通过实验验证,该改进策略是有效的。

抢占式调度算法与抢占阈值调度算法研究

基于抢占阈值的调度算法结合抢占式和非抢占式调度算法的优点,可以提高可调度性。该算法的核心是对抢占阈值的分配,但是会增加计算开销。在抢占式算法和抢占阈值算法都可以调度的情况下,抢占式算法的CPU有效利用率更高且计算开销更小,更适合静态优先级嵌入式实时系统环境。

嵌入式操作系统中的抢占式调度策略

绝大多数嵌入式操作系统采用抢占式的调度方式。本文主要讲述采用抢占式方式进行任务调度的嵌入式操作系统的调度策略和原理。

VEC中基于动态优先级的抢占式任务调度方法

在车载边缘计算(vehicular edge computing,VEC)环境中,车载应用的计算任务常被卸载至VEC服务器上处理,在解决车辆计算能力不足的同时降低车联网通信服务的时延。然而,服务器有限的计算资源以及不合理的调度顺序会导致任务的失败率升高,甚至危及车辆用户安全。针对此问题,首先分析车载应用的特点,设计一个多因素任务优先级模型。其次,设计基于任务紧迫性的优先级动态调整策略。最后,设计结合任务最大可等待时间和优先级的任务抢占机制,使紧迫性升高的任务及时得到处理,从而降低任务失败率。仿真结果表明,相比于直接抢占调度方案,所提方案可以减少任务争抢资源所带来的抢占次数,降低频繁抢占对失败率的影响;相比于静态优先级调度和高响应比优先调度方案,所提方案可以实现在任务时延约束下失败率最小化的目标。

在构件化嵌入式操作系统中应用抢占阈值调度

现有基于构件的嵌入式实时软件开发过程着重于从结构的角度分解系统成若干构件,以及重用构件。实践证明,该开发过程还应从运行角度将构件映射成任务,并选择适当的实时调度算法。为此,根据目前的工程实践提出一种实时构件模型,包含将构件映射成任务的方式。描述了当前构件化嵌入式操作系统可以使用的4种调度算法,并比较这些算法的性能特点。提出抢占阈值(preemptionthreshold)调度模型更适合构件化嵌入式实时系统,仿真实验的结果证明了该结论。比较结果和结论对构件化嵌入式实时系统的设计和开发有一定的参考价值。

无线传感器网络操作系统中抢占式任务调度策略

提出了一种基于优先级的抢占式无线传感器网络操作系统调度策略IS-EDF,并在TinyOS上进行实现.提出的调度策略通过动态调整执行任务的优先级,可以有效地保证重要任务的实时性,改善无线传感器节点在任务负载较重情况下的系统响应性能;在节点处于轻负载或者空闲情况下,通过将节点带入睡眠状态,保证了无线传感器节点的节能.通过实验和仿真可以得出,提出的任务调度策略,在总能耗增加很少的代价下,可以有效地提高系统在运行负载较重情况下的系统响应性能.

基于优先级的抢占式并行调度算法设计与分析

并行作业调度系统负责对高性能计算系统中作业队列的管理。其核心功能是在每次调度发生时,选择下一个被执行的作业。最简单的调度算法是先来先服务(FCFS)。但这种方法的缺点是资源利用率很低。解决这个问题,目前常用的算法有EASY Backfilling。但EASY算法也存在两个缺陷:要求用户估计作业运行时间和偏爱小作业。针对这两个问题,本文设计了一种新的调度方法:基于优先级的抢占式并行调度(Priority-based Preemptive Schedu-ling),并实现了两种算法的模拟系统,从性能和公平性两个角度对PPS算法和EASY算法进行了比较分析,表明了PPS算法的有效性。

一类特殊的非抢占式周期任务的调度方法

现实世界中针对许多任务的资源调度分配和使用具有时效性,对该类任务的调度问题目前的研究还较少。针对此类调度问题,分析其特点,明确其与已有调度模型研究问题的区别,提出新的非抢占式周期任务调度模型,并证明了该类问题为NP完全问题。在此基础上,给出了一种求解最优解的模式剪枝算法,以及一种求解近似解的快速求解算法。相关实验表明,提出的两种算法能够针对不同的需求场景分别对调度问题进行高效求解。

基于时间触发模式的合作式调度器的实现

在许多嵌入式系统中采用事件触发模式,这在很大程度上会增加系统的复杂性、代码的长度与复杂性,不适合普通的开发人员构建,因此必须采用价格昂贵的商业操作系统,同时需要很大的操作系统开销。本文介绍的基于时间触发模式的合作式调度器的具体实现方法,可以满足多数嵌入式系统的需要,同时,它也是简单的、免费的。

基于面向服务架构的工业软件的任务调度算法

针对采用面向服务架构(SOA)的工业软件的任务调度问题,考虑任务的多重属性,属性的随机性、时变性及耦合关系,以及调度过程实时性和处理任务并行性的要求,提出一种适用于基于SOA的工业软件的任务调度算法。首先,对任务调度问题进行建模,并设计用于评估任务重要程度的效用函数;然后,提出基于重要程度排序的调度算法(IRSA),按照重要程度递减的顺序对任务进行调度;最后,设计资源预留机制和抢占式调度机制,以提高IRSA的调度效率。实验结果表明,与先来先服务(FCFS)、最早截止时间优先(EDF)、最小松弛度优先(LLF)、固定优先级调度(FPS)这四种在线调度算法相比,当每秒任务到达数量为7.99时,IRSA使任务的平均响应时间减少55.83%~61.27%,且在所有性能指标上均具有明显优势,能够实现对基于SOA的工业软件的高效任务调度。

建立抢占式作业车间调度系统减少交货期惩罚

本文研究了交货期窗口下的抢占式作业车间调度问题。提前或拖期完工带有惩罚。利用多agent理论,设计了基于多agent的抢占式作业车间调度系统,将平均提前或拖期惩罚作为目标函数。首先,建立了由工件agent、生产单元agent和全局agent构成的抢占式作业车间调度系统,采用权重式的调度策略。然后,利用仿真软件Arena对抢占式作业车间调度系统进行了建模和仿真实验。在不同工期紧迫系数下的环境下进行仿真实验,并将调度结果与利用SPT、EDD、ATC等经典的分派规则得到的结果进行比较,充分证明了所提方法的有效性。

Nachos中基于优先级调度器的实现

Nachos是一个可修改和跟踪的操作系统教学软件,它给出了一个支持多线程和虚拟存储的操作系统框架。Nachos提供的代码框架只有线程结构、SWITCH程序和相关的一些材料。在Nachos代码的基础上,完成先来先服务(FCFS)、非抢占式优先级(PRIO NP)、抢占式优先级(PRIO P)3种进程调度算法的实现。

基于时间触发的1553B总线实时调度设计

为了优化1553B总线传输性能,降低总线消息传输的等待时间,提高总线带宽利用率和紧急消息响应的实时性,对1553B总线调度方法进行了研究,将周期性调度和抢占式调度策略相结合,设计了一种基于时间触发的1553B总线实时调度方法。在时间触发的基准下按优先级对总线消息进行集中调度,总线帧在总线上传输的时间内,处理器无需等待,可以继续处理其他任务。利用总线数据区分区的特性,设计了紧急消息打断普通总线消息传输的抢占式调度策略,避免了非重要数据较长时间占用总线通信信道,使得紧急消息能够快速响应。试验结果表明,该调度方法实现了总线消息尽最大能力传输,不仅能够较大幅度地提高1553B总线传输效率和带宽利用率,而且紧急消息的响应时间稳定在2ms以内,为紧急消息的实时响应提供了保证。

Linux2.6进程调度机制的剖析

阐述了Linux2.4内核进程调度系统存在的缺陷,详细分析了Linux2.6内核进程调度的时机,策略和O(1)算法的实现细节.与2.4相比,这些改进使得linux2.6进程调度系统实现了O(1)调度算法,支持抢占式调度,并增强了对实时任务和SMP的支持.

Linux 2.6内核分析——对进程调度机制的分析

阐述了Linux 2.4内核进程调度程序在设计上存在的缺陷,分析了Linux 2.6内核在内核进程的调度时机、调度依据以及调度流程上相应的解决策略,这些改进使得Linux进程调度程序实现了O(1)调度算法,支持抢占式调度,并且增强了对实时任务和SMP的支持。

资源受限单机动态调度的并行GA算法研究

研究资源受限系统动态调度问题,针对时序约束问题提出一种并行遗传算法(PGA)。给出满足排序优先次序约束的一种基因编码方法;采用不破坏优先级可行性的交叉操作,并予以证明;建立一种并行处理机制,使搜索避免出现局优现象。在技术允许情况下,单机动态调度引入抢占式加工方式,会一定程度上提高系统的性能。通过仿真试验验证,并行GA算法可兼顾优化效果和计算效率,解决单机动态调度问题。

TTE流量调度方法的研究与设计

TT流量的时间严格确定性是TTE网络在安全关键系统中应用的基础,三种流量调度的冲突使TT流量的抖动增大,为保证TT流量的严格时间确定性,需采用合理的流量调度方式。分析了抢占式调度、非抢占式调度、介质预留调度的特点,介质预留调度方式可以满足TT流量的严格确定性,同时避免了其他调度的缺点。在交换机上实现了介质预留调度,测试结果表明达到了预期目标。

基于需求的数据广播调度

随着通讯、互连网以及移动技术的发展,数据广播逐渐成为一种流行的数据传播方式。在结合了数据广播和传统的客户/服务器模式优点的基础上,产生了新的数据传播方式,基于需求的数据广播。设计基于需求的数据广播系统的关键在于广播调度算法。本文介绍了基于需求的数据广播的系统结构和性能衡量标准,并分析了基本的广播调度算法,抢占式调度算法以及实时调度算法。