引入虚拟特征参数的混合实时任务调度及应用

提出了在实时环境下周期任务与非周期任务混合调度的一种新方法。引入非周期实时任务虚拟截止期、虚拟周期的特征参数,综合考虑各实时任务的多特征参数进行优先级设计,克服了单独考虑任务的个别参数以及忽略非周期任务自身特征的调度策略的局限性及调度风险,且能够尽可能地加快非周期任务的响应速度,提高系统整体的调度性能。将该方法在RT-Linux实时环境中实现,并针对无人飞艇的自动驾驶仪进行了任务实例的可调度性测试,证明了该调度策略的可行性。     

一种基于资源预分配的虚拟机软实时调度方法

虚拟机技术作为云计算的重要技术之一,近年来得到广泛关注,但是由于虚拟机管理层的存在,导致语义鸿沟,使得实时应用程序、并发程序等在虚拟机上的运行性能受到影响。分析和研究了Xen虚拟机管理器的Credit调度算法,针对其在并发调度和软实时调度方面存在的不足,提出了改进调度算法,实现了算法的调度器原型。新的调度算法对软实时虚拟机进行Credit比例预分配,采用动态调度时间片机制,以non-work-conserving方式实现软实时任务周期调度,保障调度周期满足运行周期要求。通过区分并发和非并发软实时虚拟机,采取不同的调度策略,在满足资源利用率的基础上,确保实时任务的顺利运行。测试结果表明,该调度算法在对并发和非并发软实时任务调度上,具有良好的表现,较好满足了软实时应用调度需求。     

强实时环境下调度非周期任务的时限寻优方法

文章提出了强实时环境下调度弱时限非周期任务的时限寻优方法（ＤＯＡ）,该方法在保证周期任务和偶发性任务满足时限要求的前提下,使非周期任务的响应时间达到最优。它还可根据实时应用的需要对算法的执行性能和计算复杂度进行折衷调整。仿真实验表明,ＤＯＡ与现有的动态调度算法相比,使非周期任务响应时间更短,同时它收敛快,额外开销小,计算复杂度低,实现方便,因此是强实时环境下对周期任务与非周期任务进行混合调度的一种较好的方法。     

基于(m,k)-firm约束规范的混合任务调度算法研究

讨论了在准实时环境下,包括准实时周期任务和准实时非周期任务在内的混合任务调度算法HTSF.HTSF算法是在满足周期任务(m,k)-firm 约束规范的前提下提高非周期任务可调度性,同时合理利用可用空闲时间,提高整个系统的服务质量.HTSF算法给出了非周期任务的可调度性分析方法,同时采用静态调度与动态调度相结合的方法调度周期任务和非周期任务.模拟测试结果显示,系统对非周期任务的接收率比同类相关算法的接收率高.     

异构分布式系统混合型实时容错调度算法

基/副版本技术是实现实时分布式系统容错的一个重要手段。提出了一种异构分布式混合型容错模型,该模型与传统的异构分布式实时调度模型相比同时考虑了周期和非周期调度任务。在此基础上给出3种容错调度算法:以可调度性为目的SSA算法、以可靠性为目的RSA算法、以负载均衡性为目的BSA算法。算法能够在异构系统中同时调度具有周期和非周期容错需求的实时任务,且能够保证在异构系统中某节点机失效情况下,实时任务仍然能在截止时间内完成。最后从可调度性、可靠性代价、负载均衡性、周期与非周期任务数及任务周期与粒度J个方面对算法进行了分析。模拟实验结果显示算法各有优缺点,所以在选择调度算法时应该根据异构系统的特点来选择。     

先进飞机软件实时性能优化与测试算法

阐述了先进飞机电气系统处理机的功能;为了满足先进飞机电气系统处理机的强实时性能,着重探讨了在实时操作系统VxWorks下将电气系统处理机执行软件功能优化为若干任务,并针对普通RMS算法只能对系统中周期任务进行有效调度而不能对系统中的非周期任务进行有效调度的局限,利用分布假设检验改进RMS算法对非周期任务的调度能力,最后定量讨论了系统整个任务集的实时性和可调度性;由实际测试结果可知,该优化算法任务划分合理,可以保证强实时周期、非周期任务满足其时限要求.     

面向任务关键普适计算的安全自适应任务调度

为了增强普适计算环境下实时应用的安全性,建立了安全关键的实时周期任务模型、任务安全开销模型和任务安全风险模型,提出一种安全风险感知的自适应调度算法.该算法依据实时周期任务可调度的本质特性,将调度问题转化为安全风险最小化的多阶段决策过程,并基于近似动态规划策略实现了安全性能确保和低复杂度的调度机制.实验结果表明,该算法可明显降低应用的安全风险,满足应用的安全需求,自适应普适计算的动态变化.     

面向物联网终端的任务相关性调度策略

对于具有相关性的任务,调度顺序不合理将影响任务的执行时间和实时性。结合物联网终端任务间依赖关系复杂的特点提出了一种利用任务相关性的调度策略。该策略设计了以作业轮询组为主体的任务模型,根据任务时限建立了优先级因子矩阵作为任务调度的凭据,对于周期任务,在每个任务执行完毕后生成,以任务相关性为参数的增量矩阵用以动态修改任务优先级,使前驱任务能优先执行;对于非周期任务采用了构建临时作业轮询组的方式进行抢占调度。测试结果表明,该策略能够有效减少具有相关性的周期任务集执行时间和调度失败次数,缩短非周期任务响应时间。     

基于动态优先级策略的最优软非周期任务调度算法

周期任务与非周期任务的混合调度是实时调度研究的一个重要方向 通过定义“调度”和“逆调度” ,对实时周期任务集在使用EDF算法调度时的可挪用时间进行分析 ,求出了周期任务集在使用EDF调度时的最大可挪用时间 在此基础上 ,提出用于缩短非周期任务响应时间和周转时间的调度算法———ISA(idlestealingalgorithm) ISA算法充分使用最大可挪用时间 ,在保证周期任务满足最后期限的同时能取得非周期任务的最优响应时间和周转时间 证明了ISA算法的最优性 ,并使用仿真实验进行了性能验证     

提高软非周期任务响应性能的调度算法

实时环境中常常既包含硬周期任务,又包含软非周期任务,引入一种改进软非周期实时任务响应时间的算法.已有的解决混合任务调度问题的方法都是基于速率单调（Rate Monotonic）策略的,其中从周期任务“挪用时间”的算法被证明优于其他所有算法.但是,速率单调算法限制了处理器的使用率,从而使周期任务的可“挪用”时间受到限制.最后期限驱动（Deadline Driven）策略DD可使潜在的处理器利用率达到100%.新算法正是在周期任务的调度中适当加入了DD策略,从而使非周期任务的响应时间得以缩短.仿真实验的结果表明,这种算法的性能优于已有的所有算法,而由它所带来的额外开销却不算很高.     

实时中间件动态调度算法的研究及应用

文章建立了实时中间件OPC服务器的实时调度模型,设计了处理混合任务的动态调度算法(基于EDF)和实现方式,分析了算法的可调度性和非周期任务的响应性能及参数设计,并给出了相应的调度结果。     

Aperiodic servers in a deadline scheduling environment

A real-time system may have tasks with soft deadlines, as well as hard deadlines. While earliest-deadline-first scheduling is effective for hard-deadline tasks, applying it to soft-deadline tasks may waste schedulable processor capacity or sacrifice average response time. Better average response time may be obtained, while still guaranteeing hard deadlines, with an aperiodic server. Three scheduling algorithms for aperiodic servers are described, and schedulability tests are derived for them. A simulation provides performance data for these three algorithms on random aperiodic tasks. The performances of the deadline aperiodic servers are compared with those of several alternatives, including background service, a deadline polling server, and rate-monotonic servers, and with estimates based on the M/M/1 queueing model. This adds to the evidence in support of deadline scheduling,versus fixed priority scheduling.     

Dynamic priority scheduling of periodic and aperiodic tasks in hard real-time systems

This paper addresses the problem of scheduling aperiodic tasks in real-time systems. The proposed scheme combines the Earliest-Deadline-First algorithm for scheduling periodic tasks with the Deferrable Server approach for servicing aperiodic tasks. Necessary and sufficient conditions are derived for guaranteeing feasibility of a given periodic task set when a deferrable server is present. An analytic model is proposed for selecting the best feasible period and computation time of the server to minimize the mean response time of aperiodic tasks. An evaluation of the proposed model using a simulator indicates that the server parameters selected by the model result in mean response times that are close to the best mean response time determined by the simulator.     

云环境下周期和非周期混合实时任务双容错调度算法

云环境中的处理机故障已成为云计算不可忽视的问题,容错成为设计和发展云计算系统的关键需求。针对一些容错调度算法在任务调度过程中调度效率低下以及任务类型单一的问题,提出一种处理机和任务主副版本分组的容错调度方法;并给出了副版本可重叠执行的判定方法,以及任务最坏响应时间的计算公式。通过实验和分析表明,和以前算法相比,将处理机分成两组分别执行任务主版本和任务副版本,减少了任务调度所需进行可调度测试的时间,增加了副版本重叠执行的机会,减少了所需的处理机个数,对提高系统处理机的利用率和容错调度的效率具有重要的意义。     

嵌入式Forth操作系统实时调度算法研究

针对目前嵌入式Forth操作系统中缺乏实时调度机制的问题,对基于Forth虚拟机架构的嵌入式操作系统中多任务调度的关键技术进行了研究。采用Forth虚拟机技术,新定义了一种中断任务类型来处理实时突发事件,并给出了一种新的任务调度算法来调度 Forth系统中终端任务、后台任务以及中断任务顺利运行。实验结果表明,改进后的 Forth 系统能够通过实时调度处理突发事件,并且实时响应度高,尤其适用于对实时性有要求的嵌入式环境中,以满足日趋复杂的嵌入式环境对高效操作系统和 Forth 技术的应用需求。     

实时系统中的非定期任务调度算法综述

非定期任务调度是实时系统中的一个重要研究内容，综述了实时系统中非定期任务调度算法的研究与进展，按照这些算法的特征分为基于服务器的算法与基于空闲时间的算法两大类别，并着重对每个类别中的不同算法的特征与性能进行了分析，通过对这些算法的比较与分析，希望为实时系统的研究与开发者提供有意义的参考，最后还给出了非定期任务调度进一步研究的思路与建议。     

Schedulability analysis of periodic and aperiodic tasks with resource constraints

In this paper, we address the problem of scheduling hybrid task sets consisting of hard periodic and soft aperiodic tasks that may share resources in exclusive mode in a dynamic environment, where tasks are scheduled based on their deadlines. Bounded blocking on exclusive resources is achieved by means of a dynamic resource access protocol which also prevents deadlocks and chained blocking. Aperiodic responsiveness is enhanced by an efficient servicing technique which assigns each aperiodic request a suitable deadline. Feasibility conditions are extended to handle tasks with deadlines different from periods and a reclaiming technique is presented to deal with early completions.