适应动态安全需求的实时任务调度算法研究

现有的实时容错调度算法没有将实时任务的动态安全需求与其可调度性结合起来考虑.针对这一问题,文章展开以下研究工作:基于安全分级思想,构建了一个适应动态安全需求的实时调度模型,该模型详细地描述了实时任务、系统安全服务、任务容错等实时调度过程涉及的关键要素.以此模型为基础,提出了一种自适应实时容错调度算法(AFTS),该算法支持优先级抢占式调度策略,以牺牲普通任务的运行为代价来保证关键任务的可调度性,并采用主副本备份技术实现了关键任务的容错功能.当系统安全级别被动态调整时,该算法能够为实时任务选择满足当前安全需求的最优安全策略.仿真实验表明,文中提出的算法与同类算法相比,在系统动态安全需求的适应性,以及关键任务的可调度性和容错能力等方面有较好的表现.     

可信嵌入式系统中可靠且能量有效的任务调度

针对可信嵌入式系统对实时、可靠和能量有效等性能的需求,提出一种新的非周期实时任务调度算法.基于非周期实时任务的本质特性,该算法巧妙利用任务的调度空闲,通过动态电压/频率调整机制来降低任务的运行能耗.该算法具有线性时间复杂度,能够实现在线最小化系统能量消耗,并且不牺牲任务的高可靠和强实时需求.实验表明了本文算法在可靠性和能量有效性方面的优越性.     

多处理器实时系统容错ICDM调度算法

目的提出一种针对多处理器实时系统中具有时间、资源和容错需求任务的调度算法来满足硬实时系统实时性及可靠性要求．使硬实时系统在发生故障的情况下，任务也能在其截止期内完成，不致产生灾难性后果．方法将非精确计算模型引入到Distance Myopic算法中，通过非精确计算模型与Distance Myopic算法的有效结合，提出ICDM算法．结果任务分为主副两个版本，每个任务都由两部分组成：强制执行部分和选择执行部分；当任务强制执行部分不能达到截止期时．通过调用MOPT算法减小前序任务选择部分的执行时间，使其满足截止期要求．ICDM算法使任务在保证结果可接受的情况下，在其截止期内完成，提高了任务的可调度性．结论通过引入非精确计算模型，使算法的可调度性增强了，也提高了硬实时系统的实时性及可靠性．     

基于DAG图的任务调度算法

描述了一种基于有向非循环图（ＤＡＧ）的任务调度算法,该算法将整个计算任务分解成为一个ＤＡＧ图,根据ＤＡＧ图计算出每个子任务的最早开始时间,然后根据每个子任务的最早开始时间和同的数量进行调度,该处中以实现子任务集成ＤＡＧ图限制下的最优调度。     

面向异构处理平台的任务调度算法

随着任务类型多样化和任务节点数目增多,传统调度算法以及一些改进算法得到的调度结果使系统整体运行时间延长,导致系统实时性下降。针对这一问题,提出一种面向异构处理平台的任务调度算法。首先,针对不同类型任务采用不同的排序策略,得到任务优先级列表;其次,充分考虑任务间的依赖关系,引入任务上行序值和下行序值权重因子,确定关键路径任务集合和关键处理器;最后,按照最早完成时间原则,结合空闲时隙插入策略和任务复制思想进行处理器分配。仿真结果表明,所提算法在同样的任务图中,能够降低任务调度中的通信开销,调度长度平均减少15%,调度加速比平均提高10%。     

云计算任务调度策略研究

合理分配云资源,高效处理云环境中的海量任务,满足用户QoS,是云计算领域的热点之一.在对传统的任务调度算法的分析比较,探索本质和目标,本文基于云计算任务调度,智能调度算法和Hadoop调度算法的基本思想、性能要求的实现机制和实现,结果表明自适应智能任务调度算法是比较强的,研究的方向和重点在未来的.     

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.     

分布式实时系统的自适应资源管理中间件

提出了一种基于实时CORBA的自适应资源管理中间件服务及基于最优收益的QoS自适应机制,向开发人员提供了一套面向实时任务的QoS编程接口,并通过资源自感知和QoS自适应使应用级资源分配独立于底层平台。自适应资源管理中间件降低了分布式实时系统中应用程序开发成本和复杂度,并使系统在不确定环境下能动态优化资源分配以适应外界变化。     

一种改进的实时任务调度算法

针对现有的表调度算法优先级选取单一、优先级相同时任务随机调度导致某些重要任务延迟处理的问题,提出了一种双优先级任务调度算法(DPSA)。DPSA根据任务到入口任务的路径长度和IHEFT算法上行权重作为任务优先级安排任务调度顺序。采用随机生成的有向无环图(DAG),与HEFT算法进行对比实验,实验结果表明,DPSA能获得更短的调度长度。     

基于Multi-Agent的分布式测控系统任务调度算法

基于Multi-Agent提出了一种新的分布式测控系统动态任务调度算法。该算法采用接收者启动的调度策略,根据各主机负载状态,在系统运行过程中动态迁移任务,有效地提高了系统效率,实现了负载均衡的目标。该算法采用移动Agent来迁移任务,有效地减少了网络传输,节省了时间。     

稳定分布式调度算法中任务的优化分配

在分布式计算机系统上通过动态重新分布系统中的工作负载,显著提高其性能是分布式系统领域里最热门的课题．本文通过提出一种启发式稳定算法,分析了在分布式计算机系统中实现负载平衡的难点,完善了一种基于常规分布式系统的负载平衡,扼要说明了负载平衡的特征、功能与前景．     

面向分布实时嵌入式系统的任务优化调度算法

文章针对负载难以准确预知且动态变化的复杂分布实时嵌入式系统,提出了一种基于快速模型预测控制的任务调度算法,通过动态调整分配在各个处理器上的任务QoS,使得每个处理器的CPU利用率保持在参考值附近,保证了任务的实时性;利用多参数二次规划的方法求解模型预测控制中的约束优化问题,可有效减小算法的执行时间.实验结果表明算法有效且负载极小.     

混合关键度驱动的实时调度研究

针对当前运行于不可预测开放环境下的嵌入式多使命复杂关键型系统,需要减少运行成本和处理不可预测工作负载情况的问题,文章提出一种混合关键度驱动的非对称式过载保护最小空闲调度策略。系统过载时,为共享同一处理器的不同关键度任务提供非对称式保护,禁止低关键度任务干扰高关键度任务,完全避免了传统的"关键度反转"问题。在恢复暂时阻塞的不同关键度任务时,在速率单调调度的基础上,引入关键度主导的截止期驱动动态调度策略,可使潜在处理器利用率达到100%。实验结果表明,这种新算法的综合性能优于当前已有的混合关键度任务调度算法。     

面向任务类型的资源负载平衡算法-TOSA

文中讨论了一种分布式系统的负载平衡方法,并据此完成了一种区分任务类型的调度平衡算法。调度时,首先将任务按照其所占用的系统资源比例进行分类;然后通过在线计算对系统节点按照负载状况进行类型划分;最后,在负载最小的节点类中按照均匀概率随机选择一个节点作为任务调度的对象。算法还考虑了调度时可能发生的倾泻现象,给出了避免的方法。     

一种适用于WMSNs的多信道快速数据收集算法

为了提高WMSNs中多个源节点到sink节点的数据收集效率,文章提出了一种基于树型拓扑结构的多信道快速数据收集算法。该算法有三个主要特点:基于接收方的信道分配算法有效地消除了信道间的干扰;TDMA机制消除了节点间的竞争和冲突;节点度受限的平衡路由树的构建,消除了由于单个节点度太深所造成的调度瓶颈。通过在不同节点配置密度下的深入仿真,验证了文中提出的多信道调度算法与同样基于树的多信道调度协议TMCP相比,具有更快的调度收集性能,同时,采用平衡路由树进一步缩短了收集调度长度。     

高可信赖实时操作系统的防危调度机制

为增强实时操作系统的防危性,在分析现有调度机制的基础上,探讨了最大关键度优先的调度算法,该算法是一种混合型的优先级实时调度算法,由静态优先级、动态子优先级和静态子优先级3部分组成,综合了固定优先级调度算法和动态优先级调度算法的优点,既可充分利用处理器资源,又能在发生瞬时过载时保证关键任务不受非关键任务的影响,从而增强了实时操作系统的防危性。     

差额轮循的平滑输出算法研究

分组调度的基本方法有2种:基于优先级的方法和基于轮循的方法。一般的轮循算法对所有队列进行轮循调度,但是由于分组长度不固定,带宽公平性受到很大限制。而差额轮循算法(DRR)通过为每个队列分配带宽配额并且维护一个计数器的方法,解决了带宽分配的公平性问题,缺陷是不能以较为平滑的方式调度输出。文章通过在节点处加入基于网络演算的流量整形器,弥补了这一缺陷,从而使信息流更加平滑的输出,提高了网络服务质量。     

自适应增益APA-AG算法的研究

为了提高自适应滤波器的收敛性和跟踪性,提出了一种自适应增益APA-AG算法。通过分析估计输出误差信号,获得了参数迭代步长的一个特定值估计,以实现集平均代价函数最小化。仿真结果表明,相比较于传统的APA算法,文中研究的APA-AG算法具有更快的收敛速率和更好的跟踪特性。     

基于高阶时间π演算的构件式实时软件研究

在复杂的实时软件系统中使用构件式设计方法已成为目前软件工程中的研究热点.如何有效地验证实时软件的设计是否满足给定的时间规约,是实时计算领域中的主要挑战之一.文中提出 了一种有时间特性的高阶多型仃演算(THO π-calculus),通过对不同阶上进程中活动关联的持续时间和最晚结束时间加以约束,给出了THO-π演算的操作语义.作为对π演算模型等价性分析的重要工具,在THO-π演算语义下提出了一种新的弱时间互模拟关系,并针对弱时间互模拟关系的阶次性定义了多分辨时间约束.通过对某导航软件的设计表明,该方法对实时软件构件内部、构件间的复杂动态时间约束有很好的表达与化简作用.