嵌入式实时调度框架研究

嵌入式实时操作系统环境中的多类型实时任务并存的情况给实时调度机制带来了新的需求和挑战。提出了一种适用于嵌入式实时环境的调度框架,可以调度多类型实时和非实时任务,且可通过自适应控制来调节软实时任务带宽,使系统实时性最优化。它引入了两个层次的任务准入控制,解决了任务相关性和资源等约束问题,保证了进入系统的任务独立性和可调度性。它具有良好的可扩展性和可配置性,适用于分布式实时环境。     

WiMAX系统的自适应实时带宽调度策略

提出一种自适应的实时轮询业务带宽分配机制,SS依据当前带宽需求和以往的实际分配带宽,提前预测实时业务数据包所需求的确切带宽,文中给出了数学分析模型和仿真,仿真结果表明,与传统的带宽分配机制和Mukul提出的自适应算法相比,该自适应带宽分配算法能更好地改善系统性能,提高吞吐量,减少时延和减少缓冲区需求.     

嵌入式实时数据库ARTs-EDB事务调度实现技术

着重讨论了嵌入式实时数据库系统ARTs-EDB中事务调度实现技术。给出了ARTs-EDB中事务的执行模型、状态及状态变迁；设计了一个考虑事务类型和截止期的多层动态可调整优先级分派方法；给出了一个优先级驱动可抢占的实时事务调度策略，以保证更多事务满足截止期要求。     

基于嵌入式LINUX系统的实时进程调度算法的研究

RTOS(实时操作系统)是嵌入式计算机中的核心软件,对于嵌入式操作系统的应用开发,LINUX系统的优势明显,因此在高校和企业的研究领域中被广泛使用。这些年嵌入式技术快速发展,其中RTOS的实时性能和可靠性等方面要求越来越高。这里主要研究的对象是嵌入式LINUX系统,它在实时性能和可靠性方面表现一直不错,但是传统的策略都存在一定的冗余度。对软实时系统的进程调度算法进行优化研究,设计出新的优化算法。通过实验取50个数据运算结果,对价值完成率和进程完成率进行分析,优化以后的算法大大提升了LINUX系统的效率。     

嵌入式Linux实时调度算法的优化设计

在分析Linux2．6进程调度程序的基础上,提出一种采用动态优先级调度实时任务的算法：估计运行时间与剩余延迟时间比值较大者优先的调度算法（HRESF）,将进程的估计运行时间和剩余延迟时间这两个特征参数综合考虑,实现对实时任务的调度。     

开放式实时系统中的自适应调度方法

首先针对开放式实时系统 ,讨论了自适应实时调度的需求情况和自适应技术应用上的关键问题 ;提出了适用于硬实时调度需求的调度参数自适应调整机制 ;重点面向软实时调度需求 ,提出了一种基于模糊控制策略的自适应调度方法 ,它致力于动态跟踪调度对象的负载变化 ,并把截止期错过率控制在期望值附近 .相对于现有方法 ,更适合于解决开放式实时系统中的自适应调度问题     

嵌入式实时软件通用框架模型研究

框架是一种在某个领域获得软件重用的重要途径,描绘的是一个待建应用系统软件的主要结构.从实时嵌入式系统的两大特性着手,提出了一个通用的嵌入式实时软件框架模型,深入分析了该框架下的资源模型、时间模型、任务模型、调度模型和通信模型以及它们之间的相互依赖关系,并且进行了建模.该模型在某航空机载系统研究中得到了应用并切实提高了软件的开发效率和可维护性,具有一定的工程理论和应用价值.     

一种能量收集嵌入式系统自适应调度算法

能量收集嵌入式系统(energy harvesting embedded system,简称EHES)的任务调度算法需要考虑能量收集单元的能量输出、能量存储单元的能量水平和能量消耗单元的能耗.实时任务在满足能量约束的条件下,才可能满足时间约束.在这个背景下,传统固定优先级调度算法不再适用于EHES.提出一种基于分组的自适应任务调度算法,它能根据能量收集单元由于能量输出的不确定性而造成的非能量约束情况和能量约束情况,自适应地选择任务调度算法.在非能量约束的情况下,减少任务抢占次数,增强任务的可调度性;在能量约束情况下,减少电池模式切换次数,提高能量存储单元的平均能量水平,从而降低系统能量约束.在一个可进行大范围任务集合仿真的实验环境下对提出的算法进行验证,并将基于分组的自适应调度算法与现有的两个经典算法进行了对比.     

FMS的模型参考自适应调度

用运筹学研究生产线调度问题已有几十年的历史,但由此得出的调度策略的实时性很差.1986年自动控制工作者提出了“PMS动态自适应计算机调”一词.令人感到十分新奇.可惜.从未见到任何有关的论文.本文研究FMS的模型参考自适应调度.本文采用我们提出的考虑了有限缓冲器容量的极大代数模型.环境的影响反映于对象参数的摄动,本文采用我们提出的摄动计算方法.调度器的设计采用次梯度法,以求解连续变量和离散变量混合的优化问题,附有数字实例,计算和仿真表明:FMS的模型参考自适应调度是可行的,是值得继续深入研究的。     

分布式嵌入式系统实时调度的建模

针对RBTPN模型在建模分布式嵌入式系统实时调度时的不足,提出了一种新的扩展时间Petri网模型。该模型通过在需要处理器资源的变迁上引入变迁速率因子,得到具有相同优先级变迁的运行速率函数,从而在分布式嵌入式系统的调度建模中,在单个处理器上结合了固定优先级可抢先调度和轮转调度。随后给出了该模型可达图的构造方法,以便可以得到调度序列的各种性质。     

嵌入式实时Web Server的动态调度算法研究

对嵌入式实时Web Server的网络任务活动特点进行了研究,将任务分为优先任务和普通任务两类,在此基础上利用M／M／1/K模型提出了保障优先任务接纳率的动态调度算法。该方法可以根据实时Web Server当前的任务量决定是否接纳普通任务,保证实时Web Server在优先任务安全运行的前提下,为网络中的其它客户开放资源。该算法已用于远程实验网站的任务调度(www．remot-lab．net)。     

开放式实时系统双层调度框架的一种改进方案

分析了开放式实时系统双层调度框架的调度特点,指出了其仅适用于硬实时环境的缺陷。在保证硬实时应用可调度性的基础上,针对硬实时和软实时应用的不同特点提出了一种改进方案,增加了软实时应用的处理,拓展了原方案的适用范围,完善了开放式实时系统的双层调度框架,最后用理论证明与仿真实验验证了改进方案的有效性。     

基于反馈控制的嵌入式实时系统调度算法设计

针对嵌入式实时系统在系统负载模型不确定的情况下系统的实时任务错过率过高以及调度稳定性差的问题,提出了一个基于反馈控制的调度模型.该模型主要由改进的多级队列调度器和3个控制器(准入控制器、执行等级控制器、比例积分微分(PID)控制器)组成.任务的错过率偏差反馈到PID控制器,产生相应的调整量并作用于其他两个控制器,对实时任务的执行等级进行调整, 经过调整的任务被调度器调度执行.在对模型中每个部件进行了一些结构调整和改进设计之后,将该调度模型应用于嵌入式可配置操作系统(eCos)中.实验结果表明,该模型降低了任务的时限错过率,同时解决了系统频频超载的问题.     

Fault-tolerant scheduling for real-time embedded control systems

With the increasing complexity of industrial application, an embedded control system (ECS) requires processing a number of hard real-time tasks and needs fault-tolerance to assure high reliability. Considering the characteristics of real-time tasks in ECS, an integrated algorithm is proposed to schedule real-time tasks and to guarantee that all real-time tasks are completed before their deadlines even in the presence of faults. Based on the nonpreemptive critical-section protocol (NCSP), this paper analyzes the blocking time introduced by resource conflicts of relevancy tasks in fault-tolerant multiprocessor systems. An extended schedulability condition is presented to check the assignment feasibility of a given task to a processor. A primary/backup approach and on-line replacement of failed processors are used to tolerate processor failures. The analysis reveals that the integrated algorithm bounds the blocking time, requires limited overhead on the number of processors, and still assures good processor utilization. This is also demonstrated by simulation results. Both analysis and simulation show the effectiveness of the proposed algorithm in ECS.     

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。     

基于双层调度框架的开放式实时系统非实时应用调度

在开放式实时系统中,多类型实时和非实时应用同时并存,这给系统调度机制带来了新的需求和挑战。对一种开放式实时系统调度机制进行了简单的介绍,指出了非实时应用调度时不可抢占区可能影响系统可调度性,并提出了一种解决方案,弥补了原有调度机制的缺点,完善了开放式实时系统的双层调度框架,保证了开放式实时系统并存多类型实时及非实时应用的可调度性。     

实时操作系统任务调度策略的研究与设计

实时操作系统的调度策略是影响系统实时性和稳定性的一个重要因素,通过对抢占调度和分时调度的研究,设计了一个可分级抢占和分时调度的实时操作系统。用抢占调度方式来保证系统的实时性,用分时调度来减少进程饥饿现象的发生,提高系统的稳定性,更易于使用。     

实时任务在异构集群中的自适应容错调度研究

异构集群由于良好的扩展性和可用性,逐渐成为当前并行计算的热点。在具有实时性要求的异构集群中,调度是提高系统性能的关键所在。在此提出了两种自适应调度算法SANOL和SAOL,在保证异构集群中任务的实时性和容错性的前提下,自适应地根据系统的负载情况动态地调整任务的服务级别,从而提高整个系统的灵活性、可调度性和资源利用率。通过实验将这两种算法与另外一种有效率的调度算法DYFARS算法进行比较,结果表明所提出的SAOL算法具有更好的性能。