硬实时混合任务在线节能调度技术分析

对混合实时任务节能调度技术进行了分析,深入探讨了目前优秀的硬实时系统在线节能调度算法(OLDVS),指出其存在不足的原因 ,即松弛时间丢失和松弛时间转移。为了提高其节能效果,给出了多种改进思路,为进一步研究工作做出有益的探索。     

增强Linux内核实时任务调度性能的研究

分析基本Linux内核的调度策略,指出其应用于实时系统时存在的不足,提出了一种增强Linux内核调度性能的实时任务调度策略和调度算法。结合任务的关键性、截止期和执行时间三要素,该调度策略通过三运行队列代替原Linux内核的单运行队列,分别对应系统的硬实时、软实时和非实时任务,保证了硬实时任务的实时性;不同于简单的FIFO调度算法,该调度算法根据任务的最小松弛时间和重要性来确定其在当前运行队列中的优先级,仿真结果表明此算法提高了实时调度性能。     

一种分布式实时系统任务调度算法的设计

结合分布式系统和实时系统的特点,分析了分布式系统任务调度算法和实时系统任务调度算法,为了能够较好地实现系统的并行性能、实时任务的调度性能以及网络的负载平衡,提出一种将分布式系统任务调度算法和实时系统任务调度算法想结合的算法,采用层次式调度算法以及动态权值的轮转调度算法和速率单调调度算法相结合,在队列权值固定的实验基础上,采用随机改变队列权值的算法,实验证明该随机改变队列权值的算法能够更好地调度任务.     

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。     

基于动态松弛时间回收的开销敏感节能实时调度算法

为适应实际系统中任务集的不断变化以及不可忽视状态切换开销的要求,针对多核多处理器系统中常见的周期任务模型,提出一种基于动态松弛时间回收的开销敏感节能实时调度算法DSROM,在每个TL面的初始时刻、任务提前完成时刻实现节能调度及动态松弛时间回收,在不违反周期任务集可调度性的基础上,达到实时约束与能耗节余之间的合理折衷。模拟实验结果表明,DSROM算法不仅保证了周期任务集的最优可调度性,而且当任务集总负载超过某一个值后,其节能效果整体优于现有方法,最多可节能近20%。     

一种同构多处理机动态实时调度算法

本文提出一种新型线性复杂度多处理机实时任务启发式调度算法,利用并行技术为动态实时系统提供较优解．使用大量存在可行调度的任务集合测试多处理机实时任务调度算法的性能,分析了几种主要参数对调度成功率的影响．实验表明新调度算法调度成功率较高,适用于不完全知晓任务参数的动态多处理机实时系统．     

实时系统调度算法综述

在多道程序环境下,主存中有多个进程,其数目往往多于处理机数目。操作系统通过处理机调度程序,按照某种调度算法动态地把处理机分配给就绪队列中的一个进程,使之执行。处理机是重要的计算机资源,提高处理机的利用率及改善系统性能（吞吐量、响应时间）,很大程度上取决于处理机调度性能的好坏,因而操作系统的调度算法是非常重要的。通过研究基本的操作系统作业（进程）调度算法,详尽分析和对比这些调度算法的优势和劣势。最后对新兴的实时系统研究现状进行介绍和展望,为以后实时系统调度算法研究提供了有效的参考价值。     

固定优先级混合关键偶发任务能耗感知算法

混合关键系统是将不同关键层次的应用或组件集成到同一个共享平台.由于受尺寸、重量与体积的限制,能耗对于混合关键系统而言尤其重要.能耗感知调度算法是解决混合关键系统能耗问题的关键,现有的能耗感知算法主要基于动态优先级策略且空闲时间利用率低.针对固定优先级混合关键系统偶发任务能耗感知问题,提出节能效果更好的固定优先级混合关键调度(fixed priority mixed criticality schedule, FPMCS)算法.首先,提出关键层次单调速率策略(criticality rate monotonic scheme, CRMS)调度混合关键偶发任务,分析该策略的调度可行性,且计算出能耗感知速度.其次,利用高关键层次任务预留的空闲时间,通过事件触发的方法动态更新混合关键偶发任务集的利用率来回收偶发任务到达时间不确定产生的空闲时间.再次,利用混合关键偶发任务集的利用率决定任务的执行速度以达到降低能耗的目的.最后,通过理论分析和实验验证FPMCS算法是可行的;仿真实验表明：所提出的FPMCS算法比现有的方法可以节约大约33.21%的能耗.     

一种基于优先级表的实时调度方法

针对单处理器实时系统动态调度问题进行了研究,分析任务的到达时间、执行时间、截止时间和空闲时间等任务属性的敏感度和影响度,提出了一种基于优先级表的调度算法PTBM,使相对截止期越小、空闲时间越大的任务优先级越高。对关于实时任务属性敏感度和影响度的结论验证和与传统的EDF、LLF和PTD算法的对比进行仿真实验,仿真结果表明基于优先级表设计的实时调度算法PTBM具有较高的调度成功率。该方法可应用于实时系统的实时任务的动态调度中。     

能量限制下基于效用获取的实时节能调度算法

面向基于电池供电的嵌入式实时系统,设计效用获取的实时节能调度算法.在实时系统的研究中,通常采用同步机制来实现任务对资源的互斥共享访问.在这种情况下,调度算法旨在能量受限下获得最大的系统效用,同时满足实时任务的可调度及任务同步.提出了两步节能算法(two-step energyefficient algorithm,TS...     

开销敏感的多处理器最优节能实时调度算法

嵌入式多处理器系统的能耗问题变得日益重要,如何减少能耗同时满足实时约束成为多处理器系统节能实时调度中的一个重要问题.目前绝大多数研究基于关键速度降低处理器的频率以减少动态能耗,采用关闭处理器的方法减少静态能耗.虽然这种方法可以实现节能,但是不能保证最小化能耗.而现有最优的节能实时调度未考虑处理器状态切换的时间和能量开销,因此在切换开销不可忽视的实际平台中不再是最优的.文中针对具有独立动态电压频率调节和动态功耗管理功能的多处理器系统,考虑处理器切换开销,提出一种基于帧任务模型的最优节能实时调度算法.该算法根据关键速度来判断系统负载情况,确定具有最低能耗值的活跃处理器个数,然后根据状态切换开销来确定最优调度序列.该算法允许实时任务在处理器之间任意迁移,计算复杂度小,易于实现.数学分析证明了该算法的最优性.     

实时多处理器动态调度算法的研究与应用

实时多处理器系统的动态调度算法一直是实时系统研究中的重要课题。该文首先介绍了实时多处理器动态调度的几种方法,并对这些方法进行了分析、对比和研究。然后针对水下航行器制导系统多任务特点,讨论了水下航行器制导系统的动力学、运动学模型及控制、导引方程,并对其任务进行详细划分。最后结合任务的偏序关系、运行时间及截止期,对水下航行器多任务模型进行了实时多处理器动态调度,给出最佳调度方案。     

基于多频段传感器辅助认知无线电网络的高能效传感器调度算法

在传感器协助认知无线电网络中,传统的高能效传感器调度问题只考虑了一个频段。多频段的传感器调度问题有许多新的研究领域。建立了一种多频段传感器调度问题的模型,提出了一种用于提高认知网络通信容量的基于遗传算法的高能效调度算法。模型考虑了传感器切换频段的能量消耗。在问题模型中,认知基站基于提高能效的目标为每个频段分配一组传感器进行协作感知。基于遗传算法的高能效调度算法通过优化传感器的调度使认知网络达到最大的通信容量,从而达到高能效的目标。仿真结果表明,本文的算法可以比贪心算法以及其他算法取得更高的网络通信容量。     

An energy-efficient real-time scheduling scheme on dual-channel networks

The recent evolution of wireless sensor networks have yielded a demand to improve energy-efficient scheduling algorithms and energy-efficient medium access protocols. This paper proposes an energy-efficient real-time scheduling scheme that reduces power consumption and network errors on dual channel networks. The proposed scheme is based on a dynamic modulation scaling scheme which can scale the number of bits per symbol and a switching scheme which can swap the polling schedule between channels. Built on top of EDF scheduling policy, the proposed scheme enhances the power performance without violating the constraints of real-time streams. The simulation results show that the proposed scheme enhances fault-tolerance and reduces power consumption.     

一种新的组优先级动态实时调度算法

传统动态调度算法由于对优先级个数没有限制,在实际应用中往往受制约,达不到很好的调度性能.针对此问题,考虑硬实时抢占任务调度需要,提出一种新的组优先级动态实时调度算法.研究作业执行顺序改变对系统可调度性能的影响,给出作业分组可调度性能测试.新算法将满足分组可调度测试公式的作业作为一个任务组,各任务组之间按照最小截止期优先调度,任务组内按照最短作业优先的原则执行作业.仿真结果表明,与最小截止期优先等传统调度算法相比,新算法不仅能有效降低算法所需优先级个数,还能提高任务调度的成功率,缩短平均响应时间,减少任务切换次数.     

基于磁盘性能模型的优化调度算法

总结分析了现阶段流行的一般磁盘调度算法和实时磁盘调度算法，并针对存储的实业业务的特性，提出了改进的调度算法，建立相对应的数学模型，最后通过模拟实验，验证了算法的有效性。     

CAN总线实时调度算法的应用

为满足电动车CAN通信系统在电动车能源管理系统中对实时性和动态分配带宽的要求,提出一种基于事件通道的CAN总线实时调度算法。该算法利用后端通道配置数据库实时修改CAN总线通道组合方式,为具有不同实时性和可靠性要求的数据动态分配传输通道,满足电动车能源管理系统研究和实施阶段对系统可修改性的需求,缩短系统的研发周期。