RM算法的运行时开销研究与算法改进

RM算法是经典的固定优先级实时调度算法。而在嵌入式实时系统中,系统的工作负荷往往是由很多频率快、执行时间较短的任务组成。因此,直接使用RM算法进行任务调度会由于实时操作系统中任务的上下文切换开销而导致嵌入式系统资源利用率的降低。分析了基于RM算法调度的任务之间的抢占关系,并建立了以任务属性为参数的上下文切换开销模型。在该模型的基础上,通过优化任务的释放时间来降低RM算法导致的系统运行时任务切换开销。最后的实验结果验证了该策略的有效性。

RM算法中减少抢占开销的任务微调算法

在基于嵌入式实时操作系统的实时应用中,由于任务抢占导致的切换开销对于整个系统是不可忽略的.提出了一种减少抢占发生的RM任务微调算法,通过对固定优先级调度抢占行为可推迟时间的量化分析,推导出受低优先级任务阻塞而造成的受阻任务集,以及在任意抢占时刻,推迟高优先级实时任务执行避免抢占发生的判定条件.仿真实验表明该算法在保证可调度任务集中所有任务满足时限约束的前提下,延迟高优先级任务的执行,减少抢占发生次数,通过减少抢占开销提高RM算法在实际应用中的可调度利用率.

基于改进型RM算法的弹上综合信息系统任务调度

为提高导弹信息传输速度和处理综合信息的能力,设计一种基于改进型RM算法的弹上综合信息系统任务调度系统。从周期性任务、非周期性任务和瞬时过载3个方面对传统RM调度算法进行了改进,并利用测试验证系统进行了调度测试。测试结果表明:改进后的RM算法可在一定程度上满足弹上综合信息系统调度需要。

一种基于非抢占RM算法的可行性判决算法及应用

为中断服务例程建立了任务模型,在该模型的基础上给出了中断服务例程集使用非抢占RM调度的可行性的充分必要条件,并且基于该条件提出了一种新的非抢占RM算法的可行性判决算法。进一步地,给出了如何改进不可调度例程集的方法,并且将该方法应用到一个具体工程项目中,取得较好的效果。

采用RM算法的WiNCS功率控制建模与仿真

针对无线网络控制系统中节点的功率控制问题,提出了一种基于单调速率(RM)调度算法的功率单调控制策略(PMS)。借助Matlab/TrueTime工具箱构建系统的仿真模型,并与M-D策略进行比较。结果表明:PMS策略具有明显优势,可以显著提高系统的稳定性和功率利用率。

基于RM算法的车辆目标SAR精细仿真成像

复杂车辆目标的SAR图像仿真,对于目标识别与解译的理论研究和实际应用具有十分重要的意义。针对复杂目标CAD(Computer Aided Design)模型的扫频仿真RCS数据,在传统RM算法的基础上,引入基于谱变形的旁瓣抑制方法对目标模板图像进行精细化处理。实验表明,精细化成像结果的图像质量相对于原始成像结果得到了明显的改善。

一种改进的RM可调度性判定算法

固定优先级任务可调度性判定是实时系统调度理论研究的核心问题之一.目前已有的各种判定方法可归结为两大类:多项式时间调度判定和确切性判定.多项式时间调度判定通常采用调度充分条件来进行,为此,许多理想条件下基于RM(rate monotonic)调度算法的CPU利用率最小上界被提了出来.确切性判定利用RM调度的充要条件,保证任何任务集均可被判定,并且判定结果是确切的.但是由于时间复杂度较差,确切性判定方法难以实现在线分析.提出了一种改进的RM可调度性判定方法(improved schedulability test algorithm,简称ISTA).首先介绍了任务调度空间这一概念,并提出了二叉树表示,然后进一步提出了相关的剪枝理论.在此基础上,研究了任务之间可调度性的相关性及其对判定任务集可调度性的影响,提出并证明了相关的定理.最后基于提出的定理,给出了一种改进的伪多项式时间可调度性判定算法,并与已有的判定方法进行了比较.仿真结果表明,该算法平均性能作为任务集内任务个数的函数具有显著提高.

RM及其扩展可调度性判定算法性能分析

可调度性判定是实时调度算法的关键问题·单调速率算法RM(ratemonotonic)及其扩展是应用广泛的实时调度算法,大量文献讨论了实时任务在这些算法下的可调度性判定,给出了相应的判定算法·但迄今为止,对这些判定算法的性能分析都是理论上的定性分析或者只是少数几种判定算法之间的简单比较,这不利于实时系统的开发·归纳了RM及其扩展的可调度性判定算法,通过测试平台,系统地测试和分析了各算法的性能和适用场合,讨论了各种条件和实现方式对算法性能和可调度性的影响·

一种自动获取端元的RMS误差迭代改进算法

端元提取是混合像元分解算法中的关键技术之一,端元的质量直接影响分解结果的精度。本文对基于均方根(RMS)误差分析迭代提取端元的算法进行了改进,提出在端元选择时,增加像元纯净指数(PPI)、光谱矢量距离以及RMS误差值作为约束条件。利用南京地区2002年TM遥感影像作为试验数据,用本文提出的方法提取各组分丰度图,结合V-I-S模型以及研究区的实际情况,分析所提取的各组分丰度空间分布合理性,参考同期IKONOS影像解译结果,对改进前后的分解算法进行精度比较。试验结果表明:基于改进法得到的各组分结果精度较好,其与实测值的回归曲线在相关系数、斜率以及截距方面均得到了较明显的改善,但对于光谱非线性混合现象较严重的地物仍存在一定局限性。

基于RM调度算法的CPS任务调度设计

本文针对建筑环境CPS系统中资源和任务的复杂性,同时为了保证CPS系统资源管理和任务调度的快速性、准确性和有效性,构建了建筑环境CPS系统结构模型。并针对每个计算节点,采用RM调度算法,在其基础上增加了优先权值和延迟状态,保证即使在抢占发生时,通过就绪和延迟的处理,任务仍按优先级的高低顺序进行处理,保证每个任务的结果都具有有效性,使任务完成时间最短。

基于改进RMS算法的多核嵌入式系统总线周期调度表优化设计

远程指挥控制决策系统是军事作战体系的“神经中枢”,有效、高速、可靠地获取战场信息一直是制约战场态势感知的一个瓶颈。针对这个问题,讨论一种同构的多核嵌入式系统,该系统能够通过控制多条总线增加信息获取源,并通过信息源的备份增加信息的可靠性和稳定性。针对该系统的总线周期表优化问题,给出了系统任务模型,对RMS算法改进策略,并进行改进RMS算法可调度性分析。实验结果表明该算法解决了RMS算法适用于多核嵌入式系统的瓶颈问题,能够在多个处理器中同步进行总线资源调度,并且可以满足总线动态负载平衡,提高总线传输效率和系统的可靠性。

基于自适应子空间估计的DOA跟踪算法

运用特征子空间类高分辨方法的关键在于信号或噪声子空间的估计。实际上有些信号的统计特性通常随 时间变化,为了得到参数的实时估计值,需要随时根据新的阵列接收数据对信号或噪声子空间进行更新。文中分 析了一种自适应子空间估计算法,即MALASE(MAximumLikelihoodAdaptiveSubspaceEstimation)算法。然后,把 MALASE算法与最小范数(Mini Norm)高分辨方位计算法相结合,并应用零点跟踪技术,提出了一种自适应Mini Norm算法,可用于对时变的信号波达方向(DOA)进行跟踪估计。仿真结果验证了该算法具有较好的跟踪性能。

单调速率及其扩展算法的可调度性判定

任务可调度性判定是实时系统调度理论研究的核心问题.单调速率(RM)算法是实时调度的重要算法,自其提出以来已被广泛研究.然而到目前为止,尚缺乏专题性的文章来系统而深入地探讨RM及其扩展算法的可调度性判定,以及各种现实条件和实现方式(包括任务调度的时间开销和任务同步问题等)对可调度性的影响.围绕RM算法下的可调度性判定问题,由浅入深,系统性地讨论各种不同假设和实现方式对可调度性的影响,具体分为下述3大类问题:(1) 理想的RM算法下的可调度性判定的CPU利用率最小上界及可调度的充分必要条件;(2) 考虑调度时间开销情况下的可调度性判定条件;(3) 优先级反转协议及其对可调度性的影响.给出了具体实例来阐述上述问题,并从算法复杂度和可检测率两方面来比较各种算法的优劣.

一种新型的实时调度算法

在嵌入式系统中,系统的实时性很大程度上取决于任务调度策略。对如何提高系统实时性的研究已经成为该领域的一大热点。文中针对传统的忽略了作业所能承受的等待时间的能力仅以等待时间的长短而来衡量优先级的先来先服务(FCFS)算法,和仅以任务的周期长短来设置优先级而导致那些周期长但急需要执行的任务无法被调度的速率单调(RM)算法的缺陷,提出一种新的动态设置优先级的方法—剩余时间法。该方法以任务的等待时间和周期共同来决定优先级。通过分析和实验表明该方法兼具RM和FCFS的优点。它不仅考虑到短周期任务应优先执行,而且同时也把任务等待时间作为评价优先级的重要因素,实验结果证实了该方法能更有效地提高实时任务的完成率和CPU的利用率。

偏序的周期任务间可调度性判定算法

在测试领域,偏序的严周期任务和非周期任务很常见,但迄今为止,很少看到对这类系统的可调度性分析。使用有向循环图来描述任务间的偏序关系,在以任务属性为参数的实时系统模型基础上,通过理论分析了在非抢占的条件下,这类系统中非周期任务和与之成偏序关系的严周期任务间的可调度性判定方法。结果表明:在这类系统中,非周期任务往往会继承与其成偏序关系的前趋或后继任务的周期。

WCDMA系统中速率匹配算法的DSP快速实现方案

在深入研究了3GPP协议中RateMatching算法的基础上,提出了一种用DSP芯片快速实现RM算法的方案.基于该方案实现的RM算法具有较小的处理延时.

基于多核ARM的数控系统实时性研究

随着数控系统的不断发展,数控系统对精度和速度有了更高的要求,这都对当前普遍采用的单核处理器平台提出了严峻的挑战.基于同构的四核ARM处理器平台,在添加了实时补丁的Linux系统环境下,根据数控系统中硬实时任务、软实时任务、非实时任务并存的特点,把数控系统任务合理的分配到多核ARM上运行,并采用改进的RM算法进行调度,最后对新的任务调度算法进行实时性能测试.本调度模型能够解决了数控系统混合任务调度的问题,并能满足数控系统对实时性的要求.

连续输入的SOM算法的权值收敛性

研究了自组织映射 (SOM )算法的权值收敛性问题 ,提出了一个连续状态下的目标函数 ,由这个目标函数出发利用Robbins_Monro算法证明了连续状态下的自组织映射的权值将收敛到一个稳定值 。

单处理器系统的实时调度算法研究

实时调度算法是实时系统中的关键技术。文章在研究单处理器系统中常用实时调度算法:固定优先级调度算法和动态优先级调度算法基础上,详细分析了常用固定优先级调度算法RM、DM算法和动态优先级调度算法EDF、LLF和MLLF算法的运算过程和使用条件,提出了各个算法在实际应用中存在的问题,为实际应用中选择何种实时调度算法确定了依据。

单处理器偶发作业EDF算法与空闲挪用混合调度研究

实时系统不仅要求任务调度的正确性,还必须要求系统在任务调度时,无论是周期性任务,还是非周期任务或者偶发任务,尽最大可能保证系统响应的及时性。因此实时系统中的调度算法是决定系统实时性的重要指标。偶发作业具有强实时性,释放时间的不规律性,以及作业调度的不可预测性,针对偶发作业的这些特点,提出了一种利用空闲挪用与EDF算法相结合的混合调度策略,提高了处理器的响应时间以及偶发作业调度的可靠性。