基于时间帧的处理器PFair调度改进算法

为了解决PFair算法进行交互任务调度时,由于忽略了不同阶段的周期性任务而导致多个线程之间任务的迁移问题以及空间和时间的浪费问题,提出了基于时间帧的处理器PFair调度改进算法。该算法基于周期性任务系统的特点,引入时间帧控制和改变本地周期性任务调度来限制任务迁移,从而实现对PFair算法的改进。为了评估算法的迁移开销和公平性,通过实验对普通PFair算法及本文所提出的改进算法ERfair进行对比实验,结果表明,改进算法ERfair能够通过时间帧内调度和分区控制大大降低任务在不同处理器间的迁移次数。基于时间帧的处理器PFair调度改进算法在保证公平性的同时,提高了系统的效率,应用于多核处理器上的任务调度是可行的、有效的。     

基于分批优化的实时多处理器系统的集成动态调度算法

提出了一种基于分批优化的实时多处理器系统的集成动态调度算法，该算法采用在每次扩充当前局部调度时，通过对所选取的一批任务进行优化分配的策略以及软实时任务的服务质量QoS（quality of service）降级策略，以统一方式实现了对实时多处理器糸统中硬、软实时任务的集成动态调度．进行了大量的模拟研究，结果表明．在多种任务参数取值下，新算法的调度成功率均高于近视算法（Myopic Algorithm）．     

基于Pfair的分布式实时调度策略Linux下实现

任务调度策略是嵌入式分布式实时系统关键问题之一,以Pfair公平调度为代表的全局调度技术是当前研究的热点,调度方法要在实际中得到应用,需要与具体的操作系统相结合。分析了分布式实时系统的调度理论,比较研究了几种Pfair算法,通过修改Linux内核的数据结构和调度函数,初步实现了Pfair的PD^2算法,实验证明达到了预期的实验结果。     

多处理器调度算法实现及其Petri网建模与仿真

多处理器调度算法在嵌入式实时系统领域中起着关键的作用。根据多处理器的特点,提出一种实时多处理器动态分割并行调度算法SPara。该算法解决了此前多处理器算法,如Myopic、EDPF等仅依据截止期对任务调度产生的问题,实现了增加任务紧迫度限制的调度策略,以及针对执行时间长、截止期紧迫任务的有效调度方法。同时算法结合高级颜色时间Petri网理论进行建模并仿真。测试结果表明,SPara算法在处理器利用率以及调度成功率方面较Myopic等算法有较大提高。     

一个多处理器实时线程调度算法及其在MACH操作系统下的实现方法研究

在实时操作系统中，任务调度在处理器资源的管理中起着十分关键的作用。本文提出了一种基于线程的、动态的、非抢占的多处理器实时任务调度算法，该算法可以高效地在多处理器系统上同时进行周期性和非周期性实时线程的调度。本文还讨论了该算法在ＭＡＣＨ操作系统环境下的实现方法。     

深海集矿机多任务调度控制系统设计

设计并实现了一种基于多处理器的深海采矿实时调度控制系统,结合嵌入式ARM控制系统和实时操作系统μC/OS-II对深海集矿机的轨迹规划、实时避障、故障监测等基本实时控制任务进行划分,将划分好任务分配到固定各个多处理器系统中。采用MCDF调度算法实现全局动态调度,从理论上分析了所提出算法的可调度性,并在深海采矿多处理器集矿机控制系统中验证了算法设计有效性和可行性,为嵌入式用于深海采矿研究进行了探讨,表明了算法的有效性。     

多处理器系统实时调度的可预测性

在多处理器实时系统中,由于调度的不规则性,系统的可预测性判定问题尤为重要。针对多处理器系统中实时任务调度的可预测性问题,给出了不可预测的实时任务集反例,证明了一种可预测的实时任务集合。对于多处理器实时系统中常用的最早截止期零松弛调度算法(earliest deadline zero laxity,EDZL)的可预测性,利用EDZL算法的基本性质,用一种简捷的方法证明了EDZL算法是可预测的。通过仿真系统验证了证明的正确性,该方法可用于多处理器及分布式实时系统的设计和验证。     

实时异构系统的动态调度算法研究

实时多处理器系统是解决复杂时应用的有效手段,目前对实时多处理器调度算法的研究却大多集中在同构系统上,对实时异构系统的调度则研究得比较少,提出了一种新的实时异构系统的动态调度算法,该算法采用了集中式的调度方案,同时,引入了一个新的任务分配策略,从而通过提高任务可行性而提高了算的调度成功率,此外,为了评估该算法的性能,还进行了大量的模拟研究,由于近视算法经简单修改便可以应用到实时异构系统的动态调度中,因此,在模拟研究中,以近视算法作为基准,将其应用于实时异构系统动态调度时的性能与新算法进行了比较,模拟结果显示,在多种任务参数的取值下,新算法的调度成功率均高于近视算法。     

基于禁忌搜索的多处理器任务调度算法

为合理利用多处理器资源,对任务调度算法进行研究,针对现有任务调度算法在任务规模较大的情况下全局寻优能力方面的不足,提出基于禁忌搜索的多处理器任务调度算法。对任务图不设任何约束条件,利用基于任务复制的TDS算法产生高质量的初始调度以降低算法复杂度,利用禁忌搜索算法全局寻优得到最优调度。实验结果表明,该算法可以有效降低任务调度长度,减少所需处理器数目。     

多处理器单调速率任务分配算法性能评价

多处理器任务分配调度算法是一类经典实时调度算法，然而目前研究在如何根据任务集特征选择任务分配算法方面少见指导性原则，不利于提高多处理器任务分配算法的可调度率及使用尽可能少的处理器达到最优调度结果。基于两种多处理器任务调度策略的比较，本文给出划分策略下的多处理器RM调度的可调度条件和任务分配算法夏分析。仿真结果表明，各任务分配算法所需处理器数与任务集总利用率成正比。同时，分析总结出各算法适用范围及如何根据任务集利用率选择合适算法的指导原则。最后结果还表明，实际算法性能与理论性能界存在差异。     

一种基于EDF算法的多处理器实时调度算法

多处理器系统实时调度理论是目前实时系统研究的热点问题。EDF调度算法是目前流行的实时调度算法,有很多优点,但在多处理器系统应用中存在问题。论文研究了EDF调度算法在多处理器系统中的调度理论,在此基础上,提出了一种基于EDF算法的优先级驱动实时调度算法,算法充分利用了EDF调度算法的优点,较大程度地克服了EDF算法在多处理器系统中的调度缺点,并提供了较好的实时调度性能。     

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.     

Utility accrual real-time scheduling for multiprocessor embedded systems

We present the first Utility Accrual (or UA) real-time scheduling algorithm for multiprocessors, called the global Multiprocessor Utility Accrual scheduling algorithm (or gMUA). The algorithm considers an application model where real-time activities are subject to time/utility function time constraints, variable execution time demands, and resource overloads where the total activity utilization demand exceeds the total capacity of all processors. We consider the scheduling objective of (1) probabilistically satisfying lower bounds on each activity’s maximum utility, and (2) maximizing the system-wide, total accrued utility. We establish several properties of gMUA including optimal total utility (for a special case), conditions under which individual activity utility lower bounds are satisfied, a lower bound on system-wide total accrued utility, and bounded sensitivity for assurances to variations in execution time demand estimates. Finally, our simulation experiments validate our analytical results and confirm the algorithm’s effectiveness.     

一种求解多处理机调度问题的a-平坦化调度算法

在分析多处理机调度问题的基础上,提出了α-平坦的概念,并将其引入到多处理机调度问题中;基于此,提出了一种新的基于α-平坦的求解多处理机调度问题的算法。算法首先对作业集合做平坦化处理,然后再对处理后所得的新问题进行求解,最终获得原调度问题的一个近似解。实验结果表明,通过该算法可以求得较好的结果,相对于其它启发式算法,该算法具有较好的稳定性。     

分布式实时系统任务与消息综合调度算法研究

分布式实时系统作为一种典型的实时系统应用受到了关注，目前提出了许多分布式实时系统的调度策略。但是，绝大多数策略往往忽略了全局任务调度时的消息调度。本文提出一种综合任务调度和消息调度的算法，提供了一种实时系统调度的新思路。     

Real-time task scheduling by multiobjective genetic algorithm

Real-time tasks are characterized by computational activities with timing constraints and classified into two categories: a hard real-time task and a soft real-time task. In hard real-time tasks, tardiness can be catastrophic. The goal of hard real-time tasks scheduling algorithms is to meet all tasks’ deadlines, in other words, to keep the feasibility of scheduling through admission control. However, in the case of soft real-time tasks, slight violation of deadlines is not so critical.In this paper, we propose a new scheduling algorithm for soft real-time tasks using multiobjective genetic algorithm (moGA) on multiprocessors system. It is assumed that tasks have precedence relations among them and are executed on homogeneous multiprocessor environment.The objective of the proposed scheduling algorithm is to minimize the total tardiness and total number of processors used. For these objectives, this paper combines adaptive weight approach (AWA) that utilizes some useful information from the current population to readjust weights for obtaining a search pressure toward a positive ideal point. The effectiveness of the proposed algorithm is shown through simulation studies.     

T–L plane-based real-time scheduling for homogeneous multiprocessors

We consider optimal real-time scheduling of periodic tasks on multiprocessors—i.e., satisfying all task deadlines, when the total utilization demand does not exceed the utilization capacity of the processors. We introduce a novel abstraction for reasoning about task execution behavior on multiprocessors, called T–L plane and present T–L plane-based real-time scheduling algorithms. We show that scheduling for multiprocessors can be viewed as scheduling on repeatedly occurring T–L planes, and feasibly scheduling on a single T–L plane results in an optimal schedule. Within a single T–L plane, we analytically show a sufficient condition to provide a feasible schedule. Based on these, we provide two examples of T–L plane-based real-time scheduling algorithms, including non-work-conserving and work-conserving approaches. Further, we establish that the algorithms have bounded overhead. Our simulation results validate our analysis of the algorithm overhead. In addition, we experimentally show that our approaches have a reduced number of task migrations among processors when compared with a previous algorithm.     

一种有到达时问的多处理器混合流水车间调度的遗传算法

有到达时间的多处理器混合流水车间调度问题在实时机器视觉系统等领域有广泛的应用.这一问题是NP-困难的.鉴于以上原因,给出一种遗传算法.对不同的交叉算子和变异算子以及涉及的参数的不同取值进行试验,并对试验的结果进行分析和讨论,从而给出最好的参数组合.     

Multiple-objective scheduling and real-time dispatching for the semiconductor manufacturing system

Implementing efficient scheduling and dispatching policies is a critical means to gain competitiveness for modern semiconductor manufacturing systems. In contemporary global market, a successful semiconductor manufacturer has to excel in multiple performance indices, consequently qualified scheduling approaches should provide efficient and holistic management of wafer products, information and manufacturing resources and make adaptive decisions based on real-time processing status to reach an overall optimized system performance. To cope with this challenge, a timed extended object-oriented Petri nets (EOPNs) based multiple-objective scheduling and real-time dispatching approach is proposed in this paper. Four performance objectives pursued by semiconductor manufacturers are integrated into a priority-ranking algorithm that serves as the initial scheduling guidance, and then all wafer lots will be dynamically dispatched by the hybrid real-time dispatching control system. A set of simulation experiments validate the proposed multiple-objective scheduling and real-time dispatching algorithm may achieve satisfactory performances.