优先级反转和死锁的资源管理模式研究与实现

为了抑制优先级反转现象,采用优先级继承协议来解决优先级反转现象,在此协议中不能避免系统死锁现象的发生。分析了死锁现象产生的原因的,在优先级继承协议基础上提出了优先级反转和死锁问题的资源管理模式,采用排序锁定共享资源的方法,使共享资源按照SourceID由低到高的共享顺序依次被访问。理论证明该方法在一定程度上抑制优先级反转且避免了死锁现象的发生,通过实验结果表明了解决优先级反转和死锁的资源管理模式的正确性与可行性。     

一种改进型优先级天花板协议设计与实现

分析了嵌入式操作系统μC/OS-II产生的优先级反转问题及缺陷,提出了一种改进型优先级天花板协议,给出了协议的原理,该协议可以解决优先级反转问题,具有预防系统死锁等特点,并介绍了“修改μC/OS-II内核以实现改进型优先级天花板协议”的思想和方法。     

嵌入式操作系统SolCS中优先级反转问题研究

研发一个嵌入式实时操作系统时需要解决很多任务与共享资源之间的关系问题.介绍了优先级反转问题的理论模型,详细分析和比较了解决优先级反转问题的常规方案--优先级继承协议和优先级天花板协议.重点针对一个自主研发的嵌入式实时操作系统SolCS,提出了一种新的优先级反转问题解决方案并应用于其中,获得一个强实时能力的嵌入式操作系统.     

改进的优先级继承协议在μC/OS中的实现

优先级反转是在基于优先级可剥夺型的实时系统中由于访问共享资源造成阻塞而引起的高优先级任务在低优先级任务之后执行的现象。本文在深入研究相关协议和μC/OS-Ⅱ内核的基础上针对这些缺陷提出了一种改进的优先级继承协议并在μC/OS-Ⅱ上实现了基于该协议的算法。     

在μC/OS-II中消除优先级反转

使用实时内核,优先级反转是实时系统中出现最多的问题。为了防止这种现象的发生,内核必须能够自动变换任务的优先级,目前比较有效的方法有优先级继承和优先级顶置等。而作为一个优秀而应用广泛的实时内核,μC/OS-II没有防优先级反转的机制。基于此,首先分析了优先级反转及解决方法,然后提出如何对μC/OS-II的调度算法进行扩展,使其支持优先级顶置协议,从而良好解决了该实时系统中的优先级反转问题,提高了系统的实时性能。     

在μC/OS-Ⅱ中消除优先级反转

使用实时内核,优先级反转是实时系统中出现最多的问题。为了防止这种现象的发生,内核必须能够自动变换任务的优先级．目前比较有效的方法有优先级继承和优先级顶置等。而作为一个优秀而应用广泛的实时内核,μC／OS-Ⅱ没有防优先级反转的机制。基于此,首先分析了优先级反转及解决方法,然后提出如何对μC／OS—Ⅱ的调度算法进行扩展．使其支持优先级顶置协议,从而良好解决了该实时系统中的优先级反转问题．提高了系统的实时性能。     

一种改进的优先级继承协议及其算法研究

优先级反向是实时系统中由于任务间需要共享资源以及同步而引起的高优先级任务被低优先级任务阻塞的现象。优先级反向使得高优先级任务的执行时间无法预测，增加了实时系统的不确定性。早期的扩展协议较好地解决了优先级反转问题，但同时也存在着自身的不足。针对这些缺陷，在深入研究相关协议的基础上，该文提出了一种改进的优先级继承协议。该协议中信号量按预定义的非循环固定顺序获取，以防止死锁发生，设置超时保护机制，避免任务在获取信号量时长时间的阻塞，给出了关于该协议的分析，并在实时Linux上实现了基于该协议的算法。     

嵌入式RTOS优先级天花板协议研究

优先级天花板协议的研究是为了解决嵌入式实时操作系统中存在的死锁问题和优先级反转问题.通过对优先级天花板协议调度和资源分配规则的分析,从任务优先级管理和资源管理两部分详细阐述了在嵌入式实时操作系统上实现优先级天花板协议的方法,并对其失效情况做出了说明,最后给出了基于μC/OS-Ⅱ的优先级天花板协议的测试原理.     

关于实时事务调度中的优先级反转

分析了基于优先级的调度策略中优先级反转产生的原因,并且给出了RTDBS中实时平淡事务和实时嵌套事务的并发控制中优先级反转的解决方法。主要有优先级继承,高优先级夭折,优先级顶,避免优先级反转的多版本协议,基于优先级的时标排序及一些求精的算法。     

实时控制系统中优先级反转问题的解决方法

以实时操作系统μC/OS-Ⅱ为例,分析了产生优先级反转的原因,提出了解决该问题的2种方法,即互斥信号量(Mutex)和实现时间片轮番调度法。在保证共享资源互斥访问的前提下,将优先级反转的发生有效地限制在一个层次上,降解了优先级反转现象的发生。     

支持SRP协议的实时调度技术

实时操作系统对多任务资源访问控制提出了较高的要求.资源竞争常会引起优先级翻转问题导致任务阻塞,增加资源等待延迟时间.传统资源访问控制协议可以部分解决此问题,但是存在上下文切换次数高,任务调度效率低等不足.在结合SRP协议的提前阻塞特性和MiniCore实时调度器设计后,分析了协议中任务调度规则,指出了调度器支持SRP协议时效率低下的原因,并引入胜者树结构改进就绪队列,给出了新的任务搜索算法.理论分析与实验结果表明改进的调度器在任务集规模较大时,提高了调度效率,较好的支持了SRP协议.     

实时系统优先级反转研究*

在实时多任务操作系统中,由于外部事件需要有快速的反应能力,选择一种合适的任务调度算法非常重要。如果多个任务访问共享资源时,可能会导致优先级的反转问题。对此给出了目前经常采用的两种解决此问题的方法。分析了它们可能存在的不足,重点分析了优先级继承,并对它作了进一步改进。通过测试证明,该方法行之有效。     

优先级继承协议在Linux中的实现

随着Linux被越来越多地用于实时系统中,实时性能也日益受到关注。通过将Linux的内核改造为可抢占式内核,可缩短系统的响应延时,提高Linux的实时性,但同时也带来了优先级逆转的问题。为了解决优先级逆转问题,基于可抢占式的Linux内核,对Linux内核相关源代码进行修改,实现了优先级继承协议。经过测试证明,采用优先级继承协议的抢占式Linux内核能够解决优先级逆转的问题,满足系统的实时要求。     

CAN优先级倒置原因与对策

CAN总线是代表性的基于消息优先级进行调度的事件触发协议。为了保障通信的正常运行,必须实现帧开始时的硬同步以及无帧发送时的毛刺滤除。在现有CAN总线协议中,这2个设计的组合在特定场合会引起高优先级消息失去与同时发生的低优先级消息的竞争机会,即优先级倒置。优先级倒置的后果是高优先级消息的送达时间延迟,送达时间的理论分析结果不再正确。在完全兼容CAN总线的条件下,提出了在总线空闲时以及在服务间隔第3位处理毛刺的方法。它对于优先级倒置有改进,但对于毛刺较长而与低优先级消息帧开始位（SOF）相连引起的倒置仍无法解决。     

实时多任务操作系统优先级反转与预防

实时多任务操作系统相对于其他操作系统而言,需要有更快的对外部事件的反应能力。因此,选择一种合适的任务调度算法非常重要。本文分析了时间片轮转的优先级抢占任务调度算法,以及控制共享资源访问的信号量机制。如果多个任务访问共享资源,可能会导致优先级反转。最后,提出了解决优先级反转的途径：优先级继承。试验证明,该方法行之有效。