最早截止期优先算法在CAN FD网络中的改进

针对应用于CAN FD网络中的调度算法,平均分区编码方式的最早截止期算法对报文进行非抢占调度时,其对大范围的截止期编码能力有限,报文易出现较大概率优先级反转以及总线负载较高等问题。通过分析造成报文传递延迟的各种原因并结合之前相关分区调度算法的不足,文中提出了基于指数–幂函数分区的最早截止期优先算法对报文进行调度的改进方式,即在对报文的截止期进行指数分区的基础上,进一步采用幂函数分区细分。文中对该算法的可调度性进行了分析,并使用CANoe进行了仿真验证。实验表明,与现有的平均分区调度算法相比,改进后的算法扩大了截止期的表示范围,降低了总线负载,优化了优先级反转问题,达到了更好的调度效果。

最早截止期优先的网络控制系统动态调度研究

网络控制是涉及计算机技术、自动控制技术、通信技术和最优化理论等的综合学科,网络调度对网络控制系统性能的影响是近年来国际学术界研究的热点。介绍了网络控制系统的基本组成和可调度性分析方法,提出一种由实时任务调度理论改进的网络动态调度理论——最早截止期优先(EDF)动态调度算法,并在控制器局域网络下采用Truetime与Simulink仿真工具共同构建了多回路的网络控制系统。仿真实验结果表明:最早截止期优先动态调度算法可以在不确定的网络环境下使各回路控制器性能达到最优。

一种基于优先级的云工作流动态调度方法

云计算遵循按需资源供应和即用即付定价模式,使得云提供商能够处理大规模的工作流调度.目前已有大量工作对工作流调度问题进行研究,如何以较低的执行成本来满足截止时间约束具有挑战性.本文考虑了云资源的可变性和工作流任务之间的依赖性,提出了一种基于优先级的动态调度算法Pbads,旨在满足时间约束的前提下最小化执行成本.首先,根据任务的依赖关系进行任务合并,并为工作流任务分配子截止期限.其次,基于时间约束和任务依赖性,动态调整任务的优先级和分配策略.此外,针对每个服务动态调整其任务队列的执行顺序,以此降低服务执行成本.最后,将Pbads算法与传统调度算法进行研究对比,实验结果表明Pbads算法在执行成本和满足时间约束方面有更好的表现.

用于多媒体的最早截止时间优先算法改进

对经典实时调度算法之一的最早截止时间优先算法进行研究,提出一种基于动态死线时间的改进方法,避免了瞬时过载导致的系统不可预测的行为.实验表明,本方法保证了连续多媒体应用的服务质量,达到较高的资源利用率,使该算法更加适合多媒体应用环境.

具有纠错能力的截止期优先调度

基于实时任务错误分析,提出一种具有纠错能力的最早截止期调度算法FR EDF,并给出该算法的充要条件,证明了已有相关结果是该充要条件的自然推论.所提出的算法适合处理周期性实时任务,又能兼顾处理非周期性实时任务,同时还可以纠正两个错误发生的时间间隔大于某一常数的单个错误.

一种改进的最大紧急度优先调度算法及其实现

任务调度策略是实时系统内核的关键组成部分,也是保证系统实时性的一个重要研究领域。最大紧急度优先(Maxi-mum Urgency First)调度综合了静态和动态优先级调度的优点,但是采用这种调度机制不能保证关键任务满足时限。本文结合最早截止期优先(Earliest Deadline First)调度算法,提出一种改进的最大紧急度优先调度算法,并在μC_OS-II下实现了这种调度策略。实验结果表明,采用改进的最大紧急度优先调度算法可正确调度,同时保证了关键任务满足截止期,有效的完善了μC_OS-II实时调度性能。

基于希尔排序的动态优先级调度算法

实时调度策略中,EDF算法应用最为广泛,但其在系统过载的情况下,仅由任务截止期决定任务执行顺序,使得截止期错失率非常高,且系统收益小。近年来,出现了一些改进的EDF算法,综合考虑了时间和执行价值,但未加入能量因素,对于能量有限的系统,充分利用能量是极其重要的。针对这一问题,提出一种基于希尔排序的动态优先级调度算法,在系统过载时,综合考虑任务截止时间、执行价值、消耗能量三种因素确定任务优先级,通过希尔排序算法选出优先级高的任务加入优先调度子集,进行率先调度。实验结果表明,该算法不仅能降低任务截止期错失率,还能提高系统执行收益。

两种经典实时调度算法的研究与实现

速率单调(RM)调度和最早截止期限优先(EDF)调度在实时调度领域占有重要低位。基于一个x86体系结构的小系统上设计实现RM和EDF调度算法,并在不同的工作负载下,以任务截止期错失率作为衡量不同任务调度算法性能优劣的指标,对两种算法进行了性能分析和比较。在通常情况下,RM和EDF都可以保证任务成功调度,EDF算法可承受较多的工作负载。但是随着负载的增加,EDF算法性能急剧下降,到一定过载程度,EDF算法性能低于RM算法。

基于RM与EDF的实时混合调度算法研究

通过对实时系统中静态调度算法RM和动态调度算法EDF的研究与分析,针对两种调度算法在实际应用中的问题,提出了一种基于阈值δ的混合调度算法,将RM与EDF调度算法相结合,并从数学角度描述了混合调度算法的可调度性与实时任务的周期、执行时间等属性之间的关系,给出了混合调度算法可调度性的充分必要条件。最后用实验验证了混合调度算法的有效性。

Linux下的实时调度算法

Linux实现了实时进程的概念,但并没有提供有效的任务调度支持;另一方面,RM(Rate Monotonic)和EDF(Earliest Deadline First)等传统的优先级调度算法在实时系统中已经得到广泛应用,但它们对于确定优先级所采用的标准比较简单和片面,容易导致紧急型任务的截止期限不能被满足或系统资源不能被充分利用.文中基于RM和EDF提出了一种新的实时调度算法SBRD(Scheduler Based on Rate and Deadline),它的优先级根据重要性和紧急性两个重要因素共同确定.实验表明:与RM和EDF相比,SBRD兼具二者的优点,在保证重要任务顺利执行的前提下,优先执行紧急型任务,以满足更多任务的截止期限,更充分地利用CPU资源;与原Linux的实时调度相比,SBRD能更有效地调度实时任务.

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。

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。

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。

采用混合调度策略的电动汽车TTCAN网络

针对电动汽车控制系统CAN总线在调度周期性信号时的不确定性和低优先级信号易死锁等问题,提出了基于时间触发控制器局域网(TTCAN)协议的混合调度策略,它采用均匀装载(AL)算法来调度周期信号;而对随机信息的调度则采用改进的最早截止期优先(EDF)算法,即EDF调度优先级规划算法。文中还介绍了基于混合调度算法的TTCAN系统矩阵构建方法及可调度性分析方法。最后对电动汽车控制系统进行了网络性能分析,验证了该混合调度算法良好的调度性能。

改进的多处理器混合关键性系统可调度性分析

针对混合关键性系统的多重认证需求,研究多核处理器平台中全局调度算法fixed-priority and Earliest Deadline First by Virtual Deadline(fp EDF-VD)的可调度性分析问题。fp EDF-VD结合处理器利用率和虚拟截止期两个方面来计算任务优先级,系统可调度性取决于是否存在可行的虚拟截止期调整参数。考虑到现有可调度分析方法仅测试有限数量的调整参数候选值,不能有效地判定系统可调度性,故提出了一种改进的判定方法。该方法基于传统(非混合关键)任务调度算法fp EDF的可调度利用率约束条件,利用函数图像分析研究不同关键性级别的系统可调度性需求,并在此基础上给出有效虚拟截止期调整参数的确切范围。通过实例分析及与现有判定方法的比较,验证了该方法的正确性和高效性。与理论分析一致,基于随机生成任务集的仿真实验结果表明改进后的方法具有更优越的可调度性能,能显著地提高任务集的可调度接受率。

反馈调度减少实时控制任务的输出抖动

提出一种反馈调度的方法在线调节控制任务的截止时限,从而减少输出抖动.反馈控制器采用比例算法,通过对其参数的自调整以动态满足整个任务集的可调度性.控制算法被公式化为一个截止时限分配表达式.仿真结果验证了该方法的有效性.

实时调度算法分类研究

调度是实时系统的一个研究热点。一个调度算法的好坏决定着实时任务能否在规定的时限内完成。本文对实时调度进行了讨论;研究了经典静态调度算法中的速率单调调度算法,并提出了对该算法的改进;分析了动态调度中的最早截止期最优先算法;最后,对实时调度研究策略方向进行了展望。

一种移动终端最优节能实时任务调度算法

讨论在移动终端设备下硬实时任务调度的原理、机制、策略。在硬实时任务对时效性的要求与现时任务对能耗管理的要求这2个约束条件下对任务进行调度,实现最优节能与任务尽可能及时完成2个主要目标。研究在这2个约束条件下调度的规律性,提出按最近截止时间进行分组调度算法,每组调度采用动态最优化策略进行决策。实验结果表明,该算法在任务可调度的情况下能够确保实时调度且能耗最小。

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。