嵌入式系统的低功耗调度算法研究

嵌入式系统的低功耗调度算法是嵌入式低功耗技术研究的重要研究方向,文中研究了一种任务间存在依赖关系的嵌入式系统的低功耗调度算法,建立了该低功耗调度算法的数学模型,由于模型的求解复杂性,结合嵌入式系统低功耗调度流程,通过一种比较简单的分步式思想,方便地求解了该低功耗调度算法的数学模型;建立了一个有6个任务的有依赖关系的任务集,通过该调度算法,对该任务集进行了调度,调度后的算法与调度前的算法对比降低的该任务集的能耗;最后用VC编程语言编程仿真验证了该低功耗调度算法的低功耗特性.     

一种新的分布式控制系统容错调度算法

目前多数容错调度算法在调度非周期任务时采用预留时间的方法,非周期任务无法得到充分响应。针对该问题,提出一种新的分布式控制系统容错调度算法,采用任务集划分的方法在不同处理机上运行不同的周期任务子集,使每个处理机具有不同的非周期任务预留时间,当非周期任务发生时,即可得到有效响应。结果表明,该方法能提高容错调度的效率。     

一种基于混合决策树的调度知识获取算法*

提出了一种基于混合决策树的调度知识获取算法。将模拟退火算法融入遗传算法中,作为一种具有自适应变概率的变异操作,构成一种混合优化方法。利用这种混合方法求解在不同调度目标下制造系统的最优特征子集,同时确定控制决策树规模的最优参数;使用决策树评价混合方法中染色体编码的适应度,在得到不同调度目标下的最优特征子集和最优决策树参数后,生成调度知识。仿真实验结果表明,该算法在性能上优于其他算法。     

反馈策略的系统多任务低功耗调度算法研究

嵌人式系统的低功耗调度算法是嵌入式系统低功耗技术的重要研究方向,在动态电压调节技术的基础上,提出了一种基于反馈控制策略的嵌入式系统多任务低功耗调度算法,给出了该算法的静态调度策略及动态调度策略;在此基础上给出了算法调度实例,用Vc编写软件仿真对比了该算法与其它两种算法的低功耗特性;结果表明,基于反馈策略的嵌入式系统多任务低功耗调度算法对降低功耗作用显著.同时,通过对比得出不同算法的能量消耗在系统的负载小于0.4时能耗变化平稳,变化不大,当系统的负载大于0.4时各种调度算法的能耗都在增加,试验表明不同调度算法下嵌人式系统所消耗的能量与该系统的负载大小直接相关.     

基于特征尺度均衡的Linux系统双阈值任务调度算法

在嵌入式Linux操作系统的设计和应用中,操作系统经过移植后运行在不同的硬件平台上,它需要一种有效的任务调度算法来实现进程管理和内存管理,以提高系统运行效率.提出了一种基于特征尺度均衡的Linux系统双阈值任务调度算法,分析了嵌入式Linux的内核结构,构建了系统任务调度模型.该算法对以往各类型任务的到达频率、执行时间等信息流进行统计,并提取特征尺度,在Linux系统的全局任务调度中心将所有任务进行融合,输入系统总调度器,得到尺度优化目标函数,进行特征尺度均衡处理;把均衡后的特征尺度时间轴划分成各个相邻但不重合的任务匹配平滑窗口,通过双阈值权衡判决实现对Linux系统的任务调度.仿真结果表明,采用该算法进行Linux嵌入式任务调度,具有较高的执行效率,CPU利用率高,整体性能优于传统算法.     

基于实时操作系统的嵌入式软PLC运行系统的研究和实现

在分析了几种常见软PLC控制方案后,提出了一种基于μC/OS-Ⅱ实时操作系统的软PLC运行系统的体系结构,给出了软PLC梯形图解释程序的实现过程,并且对运行系统的任务划分及任务间调度原理进行了分析研究.最后,基于ARM7嵌入式处理器实现了软PLC的基本功能.     

基于ISM的动态优先级调度算法

在嵌入式Linux操作系统的实时调度算法中,EDF调度算法不能解决负载过载问题。为此,引进对系统负载有着良好表现的SLAD算法和BACKSLASH算法。基于ISM算法思路,提出一种动态优先级调度算法。该算法能根据一段时间内负载过载的情况,灵活地调度EDF算法和SLAD算法,从而提高系统在正常负载和过载情况下的调度效率。对实时任务截止期错失率DMR指标的测试结果证明了其改进效果。     

汽车发动机节能调度方法研究与仿真

研究大型嵌入式汽车发动机节能调度问题.针对大型嵌入式汽车发动机节能调度系统中具有严格执行时限要求的周期性任务,各个周期之间任务调度较为无序,任务调度中可能存在冲突,造成电压非必要切换,引起额外的能源消耗.传统的调度算法仅仅依靠电压优先调度原则,没有充分利用任务序列之间的关联性,无法充分克服这种额外的能源消耗,造成调度效果不好.为解决上述问题,提出了一种采用调度任务均衡算法的大型嵌入式汽车发动机节能调度方法.计算汽车发动机在不同状态下的能量损耗,通过调度任务均衡方法进行周期性调度任务顺序变换,从而降低大型嵌入式汽车发动机的能源消耗.实验结果表明,改进算法能够提高大型嵌入式汽车发动机节能调度的效果.     

容错多处理机中一种高效的实时调度算法

针对基于主副版本容错的多处理机中独立的、抢占性的硬实时任务,提出了一种高效的调度算法——TPFTRM(task partition based fault tolerant rate-monotonic)算法.该算法将单机实时RM 算法扩展到容错多处理机上,并且调度过程中从不使用主动执行的任务副版本,而仅使用被动执行和主副重叠方式执行的任务副版本,从而最大限度地利用副版本重叠和分离技术提高了算法调度性能.此外,TPFTRM 根据任务负载不同将任务集合划分成两个不相交的子集进行分配;还根据处理机调度的任务版本不同,将处理机集合划分成3 个不相交的子集进行调度,从而使TPFTRM 调度算法便于理解、实现以及减少了调度所需要的运行时间.模拟实验对各种具有不同周期和任务负载的任务集合进行了调度测试.实验结果表明,TPFTRM与目前所知同类算法相比,在调度相同参数的任务集合时不仅明显减少了调度所需要的处理机数目,还减少了调度所需要的运行时间,从而证实了TPFTRM 算法的高效性.     

嵌入式并行系统中基于任务优化的调度算法

在嵌入式并行计算系统中,任务调度是决定系统性能的关键。多任务调度中,启发式调度法是一种设计简单且性能良好的调度方法。目前的调度算法大多是基于任务复制的,没有充分考虑前驱任务与其后继任务间的相关性。该文提出了一种基于相关任务优化(DTO)的调度算法,通过分析已用处理机的负载和空闲时间,尽量减少系统的调度长度和处理机数目。算法分析结果表明,DTO算法在性能上优于其他算法,对嵌入式并行计算系统中的多任务调度是一个较好的选择。     

基于组合优先级的自适应实时调度算法研究

在嵌入式实时操作系统中,由单个特征参数作为实时任务优先级的调度依据,并不能较好地描述系统中任务的关键性和紧迫性.提出一种基于组合优先级的自适应实时调度算法(SREDF),综合任务的截止期和CPU运行期设计任务的优先级,使截止期越早且CPU运行期越短的任务拥有最高优先级.处理器能有效地调度相同截止期的实时任务,并提前分析和预测任务能否完成.实验表明,该算法降低了任务调度的截止期错失率(MDP),并提高了任务调度的速度和效率.     

基于OSEK的任务调度算法改进及实现

针对嵌入式操作系统中的任务调度算法不能保证临近时限的低优先级任务得以运行的情况,提出一种任务管理机制和任务调度算法。该算法通过一种链表结构来解决任务调度时系统开销大的问题,并在任务建立时确定任务的时限。当任务的时限临近时提高其优先级,使其得以运行,使系统在保证高优先级任务得以运行的同时,确保低优先级任务得以运行,从而保证了系统的实时性。     

实时嵌入式操作系统μC/OS-II内核的分析与改进

基于源码公开的实时嵌入式操作系统μC/OS-II及对内核的分析，该文对μC/OS-II的调度算法提出了改进，即扩充了任务数目，采用了任务分类的方法，使其能支持多于64个任务的调度。并可根据实际要求，对任务分组采用不同的调度算法，同时在整体上保持优先级调度模式。该文给出了局部时间片轮转调度和优先级调度算法的实现。     

AUTOSAR OS调度表同步的优化设计

针对嵌入式系统软件开发对可移植性和可重用性要求高的特点,提出一种合理有效的调度表同步算法,通过对调度表的功能分析,采用实时算法计算调度表的同步时间,实现调度表和同步计数器的同步,以此提高调度表的执行效率。对比实验结果表明,该算法能够更好地保证系统的稳定性和实时性。     

Job shop scheduling optimization in real-time production control

An optimization algorithm using simulation as an evaluation procedure of the criterion to obtain an optimal schedule of jobs within a workshop is presented. The algorithm, which is recommended for middle-size problems, is embedded in a dedicated minicomputer-based practical system meant for real time production control in a discrete part manufacturing system environment.     

Sine-square embedded fuzzy sets versus type-2 fuzzy sets

The uncertainty is an inherent part of real-world applications. Type-2 fuzzy sets minimize the effects of uncertainties that cannot be modeled using type-1 fuzzy sets. However, the computational complexity of the type-2 fuzzy sets is very high and it is more difficult than type-1 fuzzy sets to use and understand. This paper proposes sine-square embedded fuzzy sets and gives a comparison with type-2 and nonstationary fuzzy sets. The sine-square embedded fuzzy sets consist of type-1 fuzzy sets and the sine function. The footprint of uncertainty in the type-2 fuzzy sets is provided with amplitude and frequency of sine-square function in the proposed algorithm. The proposed sine-square embedded fuzzy sets are much simpler than the type-2 fuzzy sets and the nonstationary fuzzy sets. Two control applications that are chosen as position control of a dc motor and simulation of human lifting motion using five-segment human model are carried out to demonstrate the effectiveness of the proposed approach.     

半监督的仿射传播聚类

仿射传播聚类算法快速、有效，可以解决大数据集的聚类问题，但当数据的聚类结构比较松散时，聚类准确性不高。该文提出了半监督的仿射传播聚类算法，在迭代过程中嵌入了有效性指标以监督和引导算法向最优聚类结果的方向运行。实验结果表明，该方法对于聚类结构比较紧密和松散的数据集，均可以给出较为准确的聚类结果。     

基于帧内预测模式多划分的HEVC鲁棒视频水印算法

针对现有基于高效视频编码（HEVC）标准的水印算法鲁棒性不足的问题,提出一种基于帧内预测模式多划分的HEVC鲁棒视频水印算法。首先,针对嵌入水印后帧内误差传播的问题,对4×4亮度块进行可嵌区域的选择,并计算4×4亮度块的纹理方向;其次,将33种角度预测模式划分为四种模式集,依次记为：上水平、下水平、上垂直、下垂直;最后,将当前以及下一待嵌入水印的值与模式集建立映射关系,通过判断当前4×4块属于哪个模式集来进行水印的嵌入,并将33种角度模式截断为其中一种模式集。解码端通过纹理方向和预测模式集提取水印。实验结果表明,所提算法的平均峰值信噪比维持不变,且在重编码攻击下的误码率（BER）为14.1%。由此可知,该算法对视频质量影响很小,在鲁棒性上可以抵抗重编码的攻击。     

多胞约束LPV系统多面体不变集RMPC算法

针对一类输入和输出受约束且具有多胞结构的离散LPV 系统, 提出一种基于多面体不变集的鲁棒模型预测控制(RMPC) 算法. 选取一系列收敛于原点的离散状态点, 计算每个状态的反馈控制率, 构建相应的多面体不变集. 在每一个采样时刻, 确定包含当前状态的最小多面体不变集, 通过计算与相邻两个多面体不变集的位置关系, 执行连续的状态反馈控制率. 仿真结果表明, 相比椭圆不变集离线RMPC算法, 所提出算法扩大了系统的稳定区域, 取得了保守性较小的结果.

     

利用μC/OS任务调度算法实现嵌入式数据管理

利用μC/OS嵌入式操作系统的任务调度算法,巧妙地实现了简易的嵌入式数据管理.首先详细描述了μC/OS任务调度算法的原理,在此基础上提出了利用该算法实现嵌入式数据管理的基本思想,最后根据实际应用需要,对该算法进行改进并给出数据管理关键流程的详细实现方法.该方法有效解决了传统方法存在的存储空间碎片问题,且实现简单,可广泛...