一种基于反馈机制的自适应弹性调度算法

针对实时多任务系统中的临时过载问题,提出一种基于反馈机制的自适应弹性周期调度算法。考虑任务截止期小于或等于任务 周期的情况,参考弹性调度算法的基础模型,动态估计周期任务的执行时间。仿真实验结果表明,该算法可有效提高随机任务集的调度成 功率。     

基于Lebesgue采样的动态反馈实时调度模型

提出一种基于Lebesgue采样方法和弹性调度算法的动态反馈实时调度模型。通过调整实时任务的执行速率,使软实时系统的系统负载始终保持在参考值以下。利用硬件看门狗技术在系统过载时产生中断,实现基于事件的Lebesgue采样。在实时操作系统RTAI中实现该调度模型,并对模型的暂态性能和稳态性能进行分析验证。实验结果表明,该模型不仅保持了系统的稳定性,还能显著降低调度算法的系统开销。     

适用于偶发实时系统的过载控制策略

针对偶发实时系统中过载处理资源消耗大的问题,提出一种基于最小可推迟时间和非精确计算的过载控制策略。结合最早截止期优先调度算法,利用最大挪用时间与最小可推迟时间动态判断系统负载状态,根据系统负载状态舍弃部分非重要任务,解决系统过载问题。实验结果表明,该策略可缩短过载处理时间,提高系统资源利用率。     

一种适用于实时系统的过载控制策略HP-OMS

为了提高实时系统的任务成功率和资源利用率, 提出了一种过载控制策略HP-OMS。HP-OMS利用周期任务在每个超周期内保持其执行状态不变的特点, 并与特定调度算法相结合, 通过拒绝不可能完成的作业, 消除了任务调度中作业级联抢占问题, 提高了系统资源的有效利用率。实验结果显示, OMS适用于处理静态或者动态调度任务集, 应用了OMS过载控制策略的调度算法能够明显提高系统性能。     

遥感卫星数据预处理系统复杂任务调度模型研究与实现

针对遥感卫星数据预处理系统同时对多卫星数据处理任务进行调度时,因资源分配不合理,导致计算资源浪费、系统吞吐量低、无法满足卫星数据时效性要求的问题,提出了一种基于预处理任务性能及预处理系统工作流特性的调度模型。该模型通过研究预处理任务算法的一般特征,对不同资源分配情况下的任务执行时间进行预估,并根据预处理任务工作流对卫星数据产品所需总时间进行预估;在此基础上,采用基于任务时效性和系统资源利用率的二次资源动态分配算法对预处理任务进行调度。实验结果表明,该调度模型在满足多卫星数据处理的时效性要求的同时,合理地减小调度过程中存在的资源浪费,提高了系统的吞吐量。     

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。     

基于改进混沌萤火虫算法的云计算资源调度

为提高云计算资源的利用率,保持负载平衡,提出一种基于改进混沌萤火虫算法的云计算资源调度模型。从任务的完成时间、完成效率、完成安全性3个方面建立云计算资源调度模型,在萤火虫算法中引入混沌算法,通过对个体进行扰动,加快收敛速度,降低局部最优的概率,并引入拉格朗日松弛函数改进云计算模型。基于Cloudsim的仿真实验结果表明,该算法能有效避免资源分配的不均衡,缩短任务完成时间,提高系统的整体处理能力。     

一种面向数控系统的动态反馈调度模型

由于数控系统的动态特性,其运行过程中可能会发生处理器过载现象.开环的调度算法无法在处理器过载时仍然保持系统的稳定,从而对加工精度造成影响.为了提高数控系统的稳定性,本文针对数控系统的混合任务集提出一个闭环的反馈调度模型.并通过实验对模型的有效性进行了验证.实验结果表明,该调度模型能够提高数控系统的稳定性.     

单调速率任务分配算法利用率的界限分析

通过对单调速率任务分配算法调度策略和可调度条件的分析,在多处理器周期任务抢占调度模型基础上,细致刻画了任务分配算法如何分配任务的行为。依据Liu和Layland定理,给出多处理器下任务分配算法的最小RM利用率界的定理。仿真结果表明,分配算法的利用率界是不同特征任务集选择不同分配算法进行任务划分的关键,通过对任务集总利用率与算法利用率界的比较,判断使用该算法对任务集是否可以产生可行分配。     

基于嵌入式RTOS的闭环反馈调度算法的研究

分析了常见调度算法的特点,提出一种基于嵌入式实时操作系统的闭环反馈控制调度策略。针对任务的特点,从任务的周期与非周期性、I/O消耗和处理器消耗型两个方面对任务进行相应的反馈控制,使调度器具有一定程度上的自适应功能。并对实时操作系统μC/OS-II的内核调度算法进行改进,同时与EDF算法进行对比测试,可以看出改进后的调度算法在系统负载较重或系统过载的情况下表现良好。     

一种混合优先级的防危调度算法

为增强实时系统任务过载时的防危性,提出一种混合优先级的防危调度算法,其优先级由相对截止期优先级和相对松弛度优先级组成,通过相对松弛度预测任务的可完成性,并采用完全抢占方式防止处理器资源的竞争抖动。仿真结果表明,该算法可充分利用处理器资源,能在发生瞬时过载时有效降低任务的截止期错失率。     

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.     

分布式主动实时数据库基于多优先级队列的优先级分派

事务的分布性和事务触发的不可预测性使得分布式主动实时数据库系统中的事务调度变得较为复杂．该文给出了立即和推迟两种模式下执行的被触发事务的截止期确定方法和事务紧急度计算方法,并结合事务的应用语又提出了一种基于多优先级队列的优先级分派策略,有利于主动事务和被触发事务的顺利提交．     

Stabilizing Pre-Run-Time Schedules With the Help of Grace Time

This paper discusses the stability of a feasible pre-run-time schedule for a transient overload introduced by processes re-execution during an error recovery action. It shows that the stability of a schedule strictly tuned to meet hard deadlines is very small, invalidating thus backward error recovery. However, the stability of the schedule always increases when a real-time process is considered as having a nominal and a hard deadline separated by a non-zero grace time. This is true for sets of processes having arbitrary precedence and exclusion constraints, and executed on a single or multiprocessor based architecture. Grace time is not just the key element for the realistic estimation of the timing constraints of real-time error processing techniques. It also allows backward error recovery to be included in very efficient pre-run-time scheduled systems when the conditions stated in this paper are satisfied. This is a very important conclusion, as it shows that fault-tolerant hard real-time systems do not have to be extremely expensive and complex.     

嵌入式软件实时调度模型设计与仿真

针对应用系统的数据有效期需求,利用基于模型的软件设计方法,提出一种基于生产者-消费者模型的实时调度模型,该模型放宽了最早截止期优先调度算法中周期对截止期的限制,解决了模型中的优先约束问题。设计的实时调度仿真程序可以真实地反映系统对任务的实际调度情况。     

Some algorithms for analysis and synthesis of real-time multiprocessor computing systems

The problem of preemptive scheduling in a real-time multiprocessor computing system with release time/deadline intervals is investigated. Approximate algorithms based on the generalization of a single-processor algorithm of relative priority are developed and compared to the exact maximum flow algorithm. An algorithm has been developed for the case where requests for the tasks occur periodically with given periods. An algorithm for determining the values of the processor performance for which there exists an admissible schedule for a given assembly of tasks with release time/deadline intervals has been developed.     

工程项目未按期完工概率估算的新型数值模拟算法

考虑到生产力波动、现场条件改变等不确定性因素的影响,工程项目的进度管理一般采用计划评审技术(program evaluation and review technique,PERT)网络模型,并以未按期完工概率作为重要的进度风险分析指标.针对工程项目的未按期完工概率估算,基于区域分解法,提出一种新型的数值模拟算法.针对PERT网络中的任一路径,将该路径的工期超出目标工期的事件定义为基本事件,从而将项目的未按期完工事件表示为所有基本事件的并集.所提出算法通过估计基本事件间的交集程度,对基本事件的概率求和进行折减,从而估算项目的未按期完工概率.通过算例验证,所提出模拟算法具有较好的估算准确度,且与蒙特卡罗方法相比有明显的计算效率提升.     

一种基于优先级的数据流查询实时调度策略

针对一些高关键性的特殊应用，把传统实时系统中的截止期、空闲时间、关键性等概念引入数据流管理系统，根据系统中连续查询的特征，赋予其新的涵义。提出了一种基于优先级的实时调度策略，使得流截止期较早、空闲时间较短、关键性较高的查询具有更高的优先级；给出了一种优先级树结构，使得基于优先级的查询执行序列唯一化。实验表明该策略提高了连续查询的实现价值率和连续查询调度的成功率。     

Improving responsiveness of soft aperiodic tasks using proportional slack time

In a real-time system with both hard real-time periodic jobs and soft real-time aperiodic jobs, it is important to guarantee that the deadline of each periodic job is met, as well as to provide a fast response time for each aperiodic job. We propose an algorithm, called Proportional Slack Reserve (PSR), that produces an efficient schedule for such an environment. For every execution unit of a periodic job, the PSR algorithm reserves time which can be used for execution of aperiodic jobs. If reserved time is not available, the algorithm assigns a deadline to an aperiodic job for achieving better responsiveness of aperiodic jobs. The proposed algorithm can fully utilize processing power while meeting all deadlines of periodic jobs. It can also easily reclaim the time unused by the periodic job. We analytically show that for each aperiodic job, the response time in a PSR schedule is no longer than that in a TBS schedule, which is known to be efficient for servicing aperiodic jobs. We also present simulation results in which the response time of PSR is significantly improved over that of TBS, and moreover the performance of PSR compares favorably with TB(N) considering scheduling overhead.