一种面向通信领域的高效嵌入式操作系统进程队列模型

通信领域的应用程序运行时,往往会产生数目可观的就绪进程和延迟进程.如何合理组织这些进程并采用高效的调度算法是保障通信领域嵌入系统实时性和可靠性的关键.文章给出了一种更适用于通信领域应用的进程组织队列和调度模型.该模型中,进程就绪队列基于位图优先级组织,进程的调度也是采用基于位图的优先级调度算法;延迟进程队列采用循环计时多有序子队列模型.改造后的调度器模型可支持256个优先级,进程个数不受限,具有微秒常量级的进程切换时间及更高效的延迟队列处理能力.该模型的嵌入式操作系统更适用于通信领域的应用,实践证明通过在嵌入式Linux和μC/OS-Ⅱ上的改造,具有较大的实用价值.     

存在批量为2的批处理设备的综合调度算法

提出求解存在加工批量为2的批处理设备的复杂单产品综合调度算法.该算法根据复杂产品具有的树状工艺结构的特点,先采用已有的优先级、短用时和长路径策略调度工序;当工序属于批处理设备时,再采用长路径、临界时间等待和先行工序短用时策略.理论分析和实例表明,提出的算法不仅能够解决存在加工批量为2的批处理设备的复杂单产品综合调度优化问题,而且复杂度不超过二次多项式.     

低复杂度的OFDMA系统调度与资源分配算法

针对多用户多业务OFDMA系统存在的缺陷与不足,提出了一种低复杂度的分组调度与资源分配算法.该算法考虑队列状态、QoS要求、信道情况和业务优先级等信息,分别定义了实时轮询服务、非实时轮询服务和尽力而为服务的效用函数,算法在满足各种业务延时、传输速率和丢包率约束条件下,通过最大化非实时业务总吞吐量实现调度和资源分配.仿真结果表明,与已有算法相比,该算法在非实时业务总吞吐量下降不大的情况下,在性能和复杂度之间取得了较好的折中.     

μC/OS-Ⅱ混合调度算法的硬件实现

针对μC/OS-Ⅱ过于单一的调度算法引起的应用局限性,提出一种混合调度算法.在原有的基于优先级的抢占式调度算法基础上,扩展了同级调度.对于具有同一优先级的多任务的任务组,按照用户设定的优先级阈值进行划分,优先级高于该阈值为实时任务组,否则为非实时任务组.同级实时任务组采用较公平的时间片轮转算法,同级非实时任务组采用开销较少的先来先服务算法.算法基于FPGA实现,由VHDL描述,通过ISE 10.1仿真,仿真结果表明,硬件任务调度器保证了调度的正确性,提高了系统的实时性.     

基于Linux2．6进程调度系统的实时性研究

针对Linux 2.6进程调度系统在实时性方面存在的不足,首先对Linux 2.6进程调度系统的优先级计算以及调度策略进行详细的分析.然后,根据优先级计算和调度策略实时性方面存在的缺陷,引入基于进程截止期的EDF进程调度算法,并介绍EDF算法在Ljnux 2.6内核代码中的具体实现.最后,以进程截止期满足率为标准的实验数据对比FIFO、RR和EDF调度策略在实时进程调度性能上的差异,证明EDF调度策略在处理实时进程方面具有更强的调度能力.     

基于关键路径前瞻的工作流调度算法

为了进一步提高工作流调度的效率,对异构环境下的工作流调度算法进行研究,提出了一种基于关键路径前瞻算法(critical path lookahead algorithm,CPLA)的工作流调度算法.该算法在任务确定优先级阶段考虑了入口任务到当前任务的最长路径,以及当前任务到出口任务的最长路径;在资源选择阶段考虑了关键路径任务和非关键路径任务对调度结果的影响.使用随机生成的和真实世界的2种不同类型的有向无环图(directed acyclic graph,DAG)工作流来评估CPLA的性能,实验结果表明:CPLA能够有效地缩短调度长度,算法的效率、加速比、调度长度比等性能有所提高,并且算法的时间复杂度低于目前调度效果最好的Lookahead算法.     

基于多核处理器平台的公平调度算法

为了减少多核处理器系统全局调度算法中共享L2cache抖动,在Pfair调度算法基础上提出一种新的Cache感知的软实时公平调度算法.通过对WSS(work set size)、子任务截止时间和任务负载建立多因素优先级模型,并将此优先级模型应用到改进后的Pfair算法中,该算法的调度决策在系统负载较重的系统中对WSS具有自适应性.模拟实验结果显示:在对称4核和8核处理器系统中,该算法任务丢失率低,且在系统负载重时能够减少共享L2cache抖动,其整体调度性能优于传统的G-EDF(global-earliest deadline first)调度算法和Pfair调度算法.     

IEEE802.16网络动态自适应区分服务算法

针对IEEE802.16MAC协议中的调度机制不能提供流媒体业务区分服务的问题,提出了一种基于服务类别优先级的链路带宽自适应分配调度PDA-DFPQ算法。该算法分为两级调度架构,第一级是不同业务间的调度,采用服务质量优先级策略,高优先级服务类分配合适的带宽,以保障实时业务对最大时延限定的要求;第二级是同种业务内的调度,采用自适应调整机制,根据队列长度和分组数动态设置权值系数,以保障不同用户对公平性和非实时业务对吞吐量的要求。仿真结果表明:与DRR和RED-DFPQ算法相比较,改进的一级调度算法能降低时延,解决实时性问题;改进的二级调度算法能均衡用户速率,提高网络吞吐量和公平性,解决突发性问题。     

新的混合关键任务调度算法的研究

分析了混合关键系统中当前任务调度方法存在的问题, 提出一种正反向时间分割和关键因子优先的调度算法, 该方法将所有混合关键任务按照不同级别进行时间正反向分割得出空闲时间窗口, 并根据关键因子的大小决定优先级别. 为了减少在关键级别转化过程中优先级低的任务丢失死限的工作数量, 将空闲窗口分配给由于关键级别转化而使得优先级落后的任务. 仿真实验表明, 该方法在降低任务丢失死限率和完成任务的数量方面比按照关键级别进行优先级指派算法(CAPA)和OCBP方法较优.     

UNIX系统中调度程序的设计

UNIX系统中调度进程能维护多个进程的并发执行,维护进程的优先级、进程的行为和用户对优先级的要求,但系统提供的调度有时并不能满足用户的个人要求,如要求调度程序自动根据一定的条件,程序不断运行一些进程,做一些作业,检测并杀死挂起的进程等.针对这些问题详细讨论了进程启动,如何判断调度进程启动的进程中,哪些正在运行,哪些已经结束运行,如何判断一个进程是否挂死以及防止进程的重入.籍此用户可根据自己的需要,编写相应的调度程序.     

基于有限优先级的动态调度算法

实时任务调度是实时系统中的关键问题,实时动态调度是实时调度的主要方面。当实时调度应用于实际的任务系统时,仅能使用有限的优先级数量。实时调度在理论分析时,都假设系统能够识别任意多的优先级。该文提出了在优先级数量有限的条件下的动态调度算法,给出了一个任务系统动态调度所需的最小优先级的数量的算法,并对算法的复杂性进行了分析。     

基于有限优先级的动态调度分组算法

实时调度是实时系统中的关键问题,实时动态调度是实时调度的主要方面.实时调度在理论分析时,都假设系统能识别任意多的优先级.当实时调度应用于实际的任务系统时,仅能使用有限的优先级数量.在实际的任务系统中进行动态调度分析时包含任务系统动态调度所需的最小优先级数量的判断方法和任务系统分组算法.在此基础上,给出了任务系统分组的算法及最优分组的判定条件,并详细说明了任务系统分组算法的步骤和过程.     

一种嵌入式Linux实时调度机制改进方案

在分析传统实时调度器不足的基础上,提出了一种新型智能调度器模型,并通过修改RT-Linux的内核函数,包括实时算法的初始化函数和调度函数,实现了多种调度算法的集成,为用户提供统一的使用界面.最后对新的调度机制进行了算法复杂性分析和性能测试,实验表明,新的调度机制能够较好地满足系统实时性要求.     

Improved Delay Priority Resource Scheduling with Low Packet Loss Rate for MBMS in LTE Systems

An improved delay priority resource scheduling algorithm with low packet loss rate for multimedia broadcast multicast service (MBMS) in long term evolution (LTE) systems is proposed in this paper. Real-time services in LTE systems require lower delay and packet loss rate. However, it is difficult to meet the QoS requirements of real-time services using the current MBMS resource scheduling algorithm. The proposed algorithm in this paper jointly considers user delay information and real-time channel conditions. By introducing the user delay information, the lower delay and fairness of users are guaranteed. Meanwhile, by considering the channel conditions of users, the packet loss rate can be effectively reduced, improving the system throughput. Simulation results show that under the premise of ensuring the delay requirements of real-time services, the proposed algorithm achieves a lower packet loss rate compared to other existing algorithms. Furthermore, it can achieve a good balance between system throughput and user fairness.     

多类型任务集的容错实时调度算法

针对以往容错实时调度算法只能调度单一的具有容错需求任务的情况,建立了一种单处理器上的容错实时调度模型,并提出了相应的容错实时调度算法。该算法不仅能同时调度具有容错需求和无容错需求的周期实时任务,还可调度随机性非周期任务,其适用范围广泛。     

基于加权平均PIP的Linux线程调度方法研究

在Linux 系统中,优先级反转问题可能会造成系统崩溃。优先级反转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,而优先级继承协议（PIP）很好地解决优先级反转问题。文章在对PIP 协议进行分析的基础上,利用加权平均的思想,形成了加权平均PIP 算法。它可以用来进行线程调度,改善系统的实时性。     

A real-time fault-tolerant scheduling algorithm with low dependability cost in on-board computer system

To make the on-board computer system more dependable and real-time in a satellite, an algorithm of the fault-tolerant scheduling in the on-board computer system with high priority recovery is proposed in this paper. This algorithm can schedule the on-board fault-tolerant tasks in real time. Due to the use of dependability cost, the overhead of scheduling the fault-tolerant tasks can be reduced. The mechanism of the high priority recovery will improve the response to recovery tasks. The fault-tolerant scheduling model is presented simulation results validate the correctness and feasibility of the proposed algorithm.     

Two-stage scheduling algorithm based on priority table for clusters with inaccurate system parameters

1 INTRODUCTIONConducting research on scheduling of Webcluster is quite valuable and has already attractedmuch research work[1 6],but the above algorithmshave the following deficiencies .1) The system status discussed in previouswork is al ways assumed to be definite and accu-rate .In fact ,the execution status of cluster sys-temis al ways inaccurate due to some facts .2) Web-based service has its own characteris-tics ,for example ,theintegrity of sessions must bemaintained,otherwise the i…     

基于Linux的进程调度研究

针对进程调度中出现的优先级反向问题,对Linux内核源代码进行了分析,深入剖析了进程调度函数、基于信号量的互斥锁结构,在对互斥锁修改的基础上实现了优先级继承协议．经实验证明,互斥锁的优先级继承协议,降低了进程调度的时间延迟,提高了系统的实时性．     

时间/事件触发的安全关键系统调度研究

针对大多数实时操作系统只支持事件触发的机制,该文提出了一种时间和事件双重触发的任务调度机制,并在μC/OS-Ⅱ的内核中进行了实现。在该调度机制中,针对安全关键任务模型,提出了一种简单、易操作的基于关键度（criticalitydegree based priority,CDBP）的调度算法,该算法不仅保证了系统处于高级别时,高关键级别任务的执行,而且还保证了系统处于低级别时紧急任务的执行,同时减少了不必要的任务切换开销。实验结果表明,该算法在提高系统效率方面优于OCBP（owncriticality based priority）算法。