面向分布式实时系统的新型可信任务调度算法

目前许多面向关键领域的应用对实时系统提出了可信要求,研究可信的实时调度算法成为当前的研究热点。文章分析了当前公开文献中各种实时调度算法的缺陷,针对现有算法的不足,提出了一种适用于分布式实时系统的启发式可信调度算法,该算法以提高系统的可靠性和安全性为目标,一方面采用改进的主动副本复制技术,在多个处理机上有效分配实时周期任务,并支持对硬件失效和软件瞬时失效的处理,另一方面利用处理机对每个运行之前的任务进行安全性检查,有效防止了非法任务进入并破坏系统。仿真实验的结果表明,文中提出的算法DTSA相对于其它算法而言,在仅增加较少硬件成本的前提下,能够有效提高运行任务的可靠性和安全性。     

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.     

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.     

物流需求的动态预测方法

立足JIT(JustInTime)管理模式,以提高物流需求预测的准确性及实时性为目标,采用复合算法设计物流需求的动态预测方法.以扩展卡尔曼滤波和人工神经网络相结合的复合算法作为动态预测的基本方法,量化了日照、湿度、温度等影响物流需求的动态影响因素,并将这些因素纳入到预测过程.借助Swarm仿真,论证了在预测模型中纳入动态影响因素可以提高物流需求预测的准确性和实时性.与常规BP算法的预测误差相比较,显示出该复合预测算法具有较高的可靠性.     

一种改进的实时任务调度算法

针对现有的表调度算法优先级选取单一、优先级相同时任务随机调度导致某些重要任务延迟处理的问题,提出了一种双优先级任务调度算法(DPSA)。DPSA根据任务到入口任务的路径长度和IHEFT算法上行权重作为任务优先级安排任务调度顺序。采用随机生成的有向无环图(DAG),与HEFT算法进行对比实验,实验结果表明,DPSA能获得更短的调度长度。     

混合关键度驱动的实时调度研究

针对当前运行于不可预测开放环境下的嵌入式多使命复杂关键型系统,需要减少运行成本和处理不可预测工作负载情况的问题,文章提出一种混合关键度驱动的非对称式过载保护最小空闲调度策略。系统过载时,为共享同一处理器的不同关键度任务提供非对称式保护,禁止低关键度任务干扰高关键度任务,完全避免了传统的"关键度反转"问题。在恢复暂时阻塞的不同关键度任务时,在速率单调调度的基础上,引入关键度主导的截止期驱动动态调度策略,可使潜在处理器利用率达到100%。实验结果表明,这种新算法的综合性能优于当前已有的混合关键度任务调度算法。     

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.     

网格环境下加权动态效率的任务调度算法

为了优化网格环境下的任务调度策略,提出了一种加权动态效率任务调度算法WDEA.WDEA任务调度算法根据网格节点资源的CPU利用率、内存利用率、当前网络流量、磁盘I/O访问率以及进程总数等负载参数的变化因素,在WLCA加权最少连接算法的基础上,引入了网格环境中节点资源动态利用率的权值,使得WDEA算法可灵活地根据当前网格环境下不同节点资源的动态负载权重实施任务调度.仿真实验结果表明,WDEA任务调度算法弥补了WLCA算法的不足,优化了任务调度,使节点资源负载趋于均衡.     

地球外貌动态仿真显示的算法设计

具有表面纹理的球体和地球外貌旋转图像的真彩显示，一般取决于每幅图的生动的显示效果，每幅图变换的主要步骤是处理哪些隐藏线、面来计算边界并进行填色。     

基于非抢占RMS的分布式控制系统中实时任务调度算法

分布式控制系统是一种应用极为广泛的分布式实时系统,如何将系统中的任务分配到各个处理器上并保证它们的时限是系统关键技术之一．对于系统中每一个处理器上的任务采用非抢占RMS算法调度,该算法是一种最优的静态任务调度算法,在单处理器调度算法的基础上,结合启发式任务分配算法,提出了一种分布式控制系统的调度算法．该算法是一种静态任务分配算法,算法的开销小、网络负载量低;同时在任务分配时考虑了各个处理器的负载均衡．仿真结果表明了算法的有效性．     

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.     

多处理器实时系统容错ICDM调度算法

目的提出一种针对多处理器实时系统中具有时间、资源和容错需求任务的调度算法来满足硬实时系统实时性及可靠性要求．使硬实时系统在发生故障的情况下，任务也能在其截止期内完成，不致产生灾难性后果．方法将非精确计算模型引入到Distance Myopic算法中，通过非精确计算模型与Distance Myopic算法的有效结合，提出ICDM算法．结果任务分为主副两个版本，每个任务都由两部分组成：强制执行部分和选择执行部分；当任务强制执行部分不能达到截止期时．通过调用MOPT算法减小前序任务选择部分的执行时间，使其满足截止期要求．ICDM算法使任务在保证结果可接受的情况下，在其截止期内完成，提高了任务的可调度性．结论通过引入非精确计算模型，使算法的可调度性增强了，也提高了硬实时系统的实时性及可靠性．     

多类型任务集的容错实时调度算法

针对以往容错实时调度算法只能调度单一的具有容错需求任务的情况,建立了一种单处理器上的容错实时调度模型,并提出了相应的容错实时调度算法。该算法不仅能同时调度具有容错需求和无容错需求的周期实时任务,还可调度随机性非周期任务,其适用范围广泛。     

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。     

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。     

求解Job-Shop调度问题的多种群双倍体免疫算法研究

Job-Shop调度问题是制造工程学科的NP难题,传统求解方法都有各自的特色和不足。免疫算法是模拟生物免疫系统功能的一种智能优化算法,具有解决复杂工程问题的潜力。针对免疫算法存在的缺陷,提出了多种群双倍体免疫算法,用于求解Job-Shop调度问题。建立了Job-Shop调度问题的数学模型,对典型Job-Shop问题进行了仿真,仿真结果不但验证了它的有效性,而且表明此算法优于其它算法。     

一种应用于多媒体通信的实时调度算法

随着网络技术和计算技术的发展,多媒体通信作为一种重要的应用领域,获得了越来越多的应用,而其中重要的一个研究主题就是实时调度的效率。传统的实时调度算法有着良好的理论模型,但是由于忽略了许多系统开销,其性能有待提高。该文针对多媒体通信的周期性和实时性提出了一种延迟抢占的策略,与传统立即抢占的模型相比,取得了更好的实际效果,提高了CPU的利用率。     

一个实时CORBA的动态调度服务模型

研究了实时CORBA调度服务的组成,并分析了它的局限性。利用客户调度器和服务器调度的协作,实现了新增应用的接纳测试。基于这种接纳测试方法,提出了一个动态调度服务模型,克服了实时CORBA调度服务的局限性,进而扩展了实时CORBA的应用范围。利用该模型,实现了一个动态、开放的实时CORBA系统。     

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.