最迟预分配容错实时调度算法设计与分析

提出一种多类型任务集的容错实时调度算法,详细分析该算法的调度机制,证明了该算法的正确性,并给出了该算法的可调度条件,最后通过模拟实验分析了算法的性能。实验表明,调度算法的性能与系统负载、任务出错概率、任务的计算时间等系统参数相关。     

非抢占式实时任务1次容错调度

面向非抢占式任务实时调度问题,根据不同的故障间隔,推导出任务集合需要满足的条件.根据任务的可重复执行次数,分别设计了非抢占式固定优先级容错(NP-FP-FT)以及动态优先级容错(NP-DP-FT)调度算法,并与非抢占式最早期限优先容错(NP-EDF-FT)、非抢占式单调速率容错(NP-RM-FT)调度算法进行了对比分析.结果显示,采用非抢占式固定优先级算法调度的任务集合具有最低的任务失效率.     

实时分布系统的动态容错调度算法

分布系统中如何保证具有容错需求任务的实时性是一个具有挑战性的课题,目前针对不同的应用背景已产生了一些有意义的研究成果,但当任务的截止时间不足以让主、副两版本分别单独运行时,尚未作处理.这里提出了基于PB的改进时间冗余的启发式动态容错调度算法FTPB,在算法中根据任务的开始时间、执行时间、截止期限之间的内在关系,分别采用副版本主动复制与被动复制策略,使系统在不增加额外资源的前提下,既有较好的容错能力,又有效地利用CPU资源,同时还能提高任务的接受率.模拟实验结果表明:算法FTPB优于同类其他算法,具有较好的实用价值.     

实时容错CORBA中间件的研究

阐述了为紧要使命(critical mission )所用的分布式系统中,为解决应用中可信度问题,需要将实时与容错作为一个整体问题来加以研究.利用实时容错中间件的思想,创新性地解答新一代需求中分布式系统的实时-容错问题;在分析了实时与容错融合的困难基础上,提出了实时容错中间件的思想,研究了实时容错中间件的体系结构,给出了一种基于服务方式的三层实时-容错中间件模型,并讨论了其具体设计细节,包括其中的服务器和中间层组件、接纳测试、任务分配算法和调度服务,为处理紧要任务的分布式系统提供了平台系统.     

实时调度算法研究

对实时调度进行了讨论:研究了单处理器下的经典调度算法:单调速率调度、最早死线调度和最短空闲时间优先调度;分析了多处理器系统中的典型调度算法:对分布式系统中的两种调度算法:广义单调速率调度和分布式风车调度做了简要论述;指出实时调度研究策略方向。     

分布嵌入式实时系统容错调度算法

目的 提出一种针对分布嵌入式异构系统的容错调度算法,以保障系统的实时要求.方法 将每个任务复制为Ncf 1个版本,并在不同处理器及通信链路上来调度,优先调度关键路径上的任务.结果 通过任务复制方法 提高了系统可靠性,减小了调度长度,使任务满足容错要求,最多可以容忍Ncf个故障.结论 通过实例表明该算法满足实时需求,且既可容忍处理器故障.又能容忍通信链路故障.     

软件容错模型中的部分抢占实时调度算法

为了减少软件容错模型中实时调度算法的抢占次数,提出了一种部分抢占调度算法(PPA),该算法不仅考虑了如何尽可能多地执行主部分,还考虑了如何减少抢占次数,采用了类似非抢占最早时限优先算法(EDFA)来调度主部分.对不同CPU利用率和软件错误概率的任务集合进行模拟实验,结果表明,PPA算法在可以获得与目前所知的同类算法近似调度性能的同时,还可以在一定情况下极大地减少任务调度间的抢占次数,从而减少了系统中因抢占次数过多带来的额外运行时调度开销等负面因素.     

能耗限制的松弛任务实时调度算法

许多嵌入式系统依靠单电池供电。基于嵌入式实时操作系统,提出了一种具有通用性的松弛任务模型,并在此基础上根据电池剩余电能设计了相应的实时调度算法来防止在任务运行过程中耗尽不可充电电源的电能所引起的失效。结果表明,该模型能够有效及时地根据剩余电池电能来调整任务周期,使之能够在使命时间内正确完成计算任务,在一定程度上解决了电池电能对使命时间的约束问题。     

云数据中心面向实时任务的节能调度算法

针对云计算环境下的独立实时任务的节能调度问题进行了研究,设计了一种基于松弛时间的任务调度算法,该算法由实时任务的分配、虚拟机资源的动态扩展以及虚拟机的动态整合3个部分组成,通过计算任务的松弛时间保证任务在截止期限内完成,保证任务的时效性. 同时提出了一种基于多阈值的虚拟机整合策略,以平衡系统负载并降低系统完成任务集合的能耗. 实验表明,与其他算法相比,该算法在保证了任务能够按时完成的基础上,有效降低了系统的整体能耗.     

多机环境下的一种容错算法

提出了一种多机环境下的容错算法，并分析了该算法的有效性。通过使用硬件和时间冗余的动态组合，实现了有效的低成本容错。     

一种面向可重构系统的混合任务调度算法

对于无法应用独立阵列流形误差模型的角度依赖误差,利用矩阵特征分解方法估计出带有误差的阵列流形,在此基础上用修正的MUSIC算法进行DOA估计。仿真及实际数据测试结果均验证,该算法在存在角度依赖误差的阵列中能够准确地估计信号的来向。     

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.     

基于GA的控制系统中实时任务的优化调度

控制系统中任务的调度不仅影响系统的资源利用率,而且影响系统的控制性能,是控制系统设计和实现的关键技术之一．首先分析了周期性实时任务,并给出了任务模型．基于此,采用了EDF调度算法,给出了任务的可测度性条件根据系统的性能指标与任务的采样周期和控制延迟之间的关系,对系统性能进行优化．由于采样周期和控制延迟之间存仵相互影响,为此采用了浮点数编码的遗传算法对采样周期进行优化,以提高系统的性能．为了加快收敛速度和不陷入局部极值,采用了排序选择算法、算术交叉算子和非一致变异算子．仿真结果表明,通过采用遗传算法,在保证系统中任务实时性的条件下,可以显著地提高系统的性能指标．     

分布式实时系统的容错调度算法

现有的分布式实时系统的容错调度算法要求系统中所有任务的周期相同且等于其时限，而实际中任务的周期常常是互不相同的,将任务分配算法与单处理器的调度算法相结合，提出基于基版本／副版本技术和非抢占式EDF算法的容错调度算法，给出了基版本／副版本任务时限的设置方法，并对任务集的可调度性进行了分析，给出了任务集在给定处理器集上可调度性的判定方法.     

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.     

高利用率集合Sporadic实时任务调度方法研究

该文提出一种基于最少迁移度和分割度的任务调度方法.该方法将各个实时周期任务分比例执行在不同处理器核上,并规定任务调度时的优先顺序,然后根据相应的实时调度流程对实时周期任务进行调度.并与已有的高利用率集合调度的准划分调度算法EDF-os、EDF-fm进行对比.结果表明该方法在保证系统利用率的同时,减少了任务分割和迁移的数...     

DVS系统硬实时周期任务动态调度算法

与实时任务的可调度分析不同,实时DVS调度在保证任务截止时间限制同时,还要关注任务执行的处理器功耗。功耗研究一段时间的累积效果,传统基于最坏执行时间的任务调度模型不能满足实时DVS调度需要。该文采用实际执行时间(AET)概率分布建立实时任务调度模型,利用随机分析的方法分析AET分布对实时DVS调度算法性能的影响,提出了基于平均执行时间的实时DVS动态调度算法。实验结果表明,该算法在任务具有不同AET分布情况下可保持稳定的功耗性能。