一种基于优先级表的实时调度方法

针对单处理器实时系统动态调度问题进行了研究,分析任务的到达时间、执行时间、截止时间和空闲时间等任务属性的敏感度和影响度,提出了一种基于优先级表的调度算法PTBM,使相对截止期越小、空闲时间越大的任务优先级越高。对关于实时任务属性敏感度和影响度的结论验证和与传统的EDF、LLF和PTD算法的对比进行仿真实验,仿真结果表明基于优先级表设计的实时调度算法PTBM具有较高的调度成功率。该方法可应用于实时系统的实时任务的动态调度中。     

基于Linux任务优先级的实时性改进的研究

针对嵌入式系统对嵌入式操作系统的要求,本文分析了基于Linux任务优先级的调度策略中实时性能的不足,提出了一种嵌入式Linux任务调度模型,将任务的相对截止期和空闲时间这两个特征参数结合起来,综合设计任务的优先级,而且任务的优先级由相对截止期和空闲时间惟一确定,从而提高任务调度的成功率,增强了系统的实时性能。     

一种有限优先级的静态优先级分配算法

静态优先级调度在实时系统中得到了广泛应用.然而,静态优先级调度受到系统支持的优先级个数的限制.当任务的个数大于优先级个数时,需要将多个任务映射到同一个优先级.针对优先级个数有限的情况,给出了在截止期限大于周期时任务可调度的充分必要条件,并提出了基于有限优先级的静态优先级分配算法(AGP).AGP算法对于基本任务集合是最优的静态优先级分配算法.其最优性表现在,所需的优先级个数最小,并且若采用AGP算法不可调度某个任务集,则采用其他静态优先级分配算法也不可调度该任务集.模拟结果表明,AGP算法的可调度性要远远大于常量法.AGP算法对于解决在嵌入式实时系统中任务的优先级分配问题具有重要意义.     

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。     

实时系统中任务优先级的综合决策模型

实时系统设计中,如何准确而合理地确定每一个任务的优先级是能否保证系统实时性要求的关键问题之一。本文基于模糊集合理论提出了一种任务优先级的综合决策模型,并通过实例进行了说明。     

一种静态最少优先级分配算法

随着实时系统越来越多地应用于各种快速更新系统,尤其是各种片上系统,如PDA(personal digital assistant),PSP(play station portable)等,性价比已成为系统设计者的主要关注点.实际应用中,实时系统通常仅支持较少的优先级,常出现系统优先级数小于任务数的情况(称为有限优先级),此时,需将多个任务分配到同一系统优先级,RM(rate monotonic),DM(deadline monotonic)等静态优先级分配算法不再适用.为此,静态有限优先级分配是研究在任务集合静态优先级可调度的情况下,可否以及如何用较少或最少的系统优先级保持任务集合可调度.已有静态有限优先级分配可分为两类:固定数目优先级分配和最少优先级分配.给出了任意截止期模型下任务静态有限优先级可调度的充要条件以及不同静态有限优先级分配间转换时的几个重要性质,指出了系统优先级从低到高分配策略的优越性,定义了饱和任务组与饱和分配的概念,证明了在任务集合静态优先级可调度的情况下,最少优先级分配比固定数目优先级分配更具一般性.最后提出一种最少优先级分配算法LNPA(least-number priority assignment).与现有算法相比,LNPA适用范围更广,且复杂度较低.     

一种实时多任务调度方法的设计

在实时多任务系统中,当子任务的参数部分或全部相同、或子任务间存有某些约束关系时,仅由参数确定优先级会造成子任务的优先级难以区分或引起误操作,针对上述问题提出了一种以任务的关键性、价值密度为主,加入任务间约束关系的名为关键性一价值密度一任务约束的实时多任务调度方法,并给出了优先级设计规则。通过在一远程监控系统中的应用证实,该方法能体现实时任务的关键性、价值密度和任务间简单约束关系,避免了优先级相同和误操作现象,特别当任务过载时能使任务有序执行。     

一种实时操作系统的进程优先级检索算法研究

进程调度是影响操作系统实时性的一个重要的因素,而很多主流操作系统(如:Linux)都是采用基于优先权的进程调度算法,该调度算法就是遍历就绪队列中的所有进程,找出优先级最高的进程,并交给处理器执行。通常情况下,该算法的时间复杂度为O(n),而这样的时间复杂度不能很好地满足实时系统的要求。该文将对一种新的进程优先级检索方法进行研究分析,并给出该方法时间复杂度的分析过程。     

基于RTAI的优先级继承机制剖析

优先级逆转是实时系统中由于任务间需要共享资源以及同步而引起的高优先级任务被低优先级任务阻塞的现象。解决优先级逆转可采用优先级继承机制。通过对RTAI调度机制的深入分析,加深了对此问题的研究,有助于实时系统设计人员避免此问题发生。     

一种固定优先级实时调度算法的可行性测定

实时调度算法是实时系统的关键技术,验证实时调度算法的可行性是保证实时系统性能的必要手段.不同实时调度算法可行性测定方法不同.在简单实时模型上,针对固定优先级实时调度算法给出通过任务最坏响应时间来测定调度算法可行性的方法,分析了影响任务最坏响应时间的各种因素,修正了响应时间方程,将该方法运用在复杂实时模型中.     

实时调度中基于多特征参数的任务优先级设计方法

本文在实时任务调度中基于任务的价值、剩余执行时间、空闲时间以及到达时间等多特征参数设计任务的优先级,并使任务的优先级随着任务紧迫性和完成程度变化而动态调整,并基于新的优先级设计策略提出一种实时动态抢占式调度算法VRSAF算法。仿真实验表明,在负载较轻时,VRSAF算法能获得近似EDF算法的调度性能;在过载情况下,其调度性能优于HVF算法;总体调度性能高,并能在系统过载的情况下实现平缓的降级。     

基于模糊综合决策的任务优先级研究与实现

在实时操作系统中,基于任务优先级的调度算法是一种十分重要的调度策略,然而确定任务优先级是一个非常复杂的问题。文章以模糊数学中的模糊综合决策为理论支撑,设计出一种确定任务优先级的模型,从而提出了一种解决这一难题的有效方法,并在实时操作系统uC/OS-Ⅱ中得以实现。     

多特征参数的任务模糊调度算法

针对任务具有特征参数多和特征参数不确定性的特点,提出了一种基于模糊理论的任务调度算法。利用模糊集合来描述任务的不确定性特征;使用多层模糊综合评判和最大隶属度原理来综合考虑任务的多个特征参数并确定任务的优先级;采用动态构建多层评判模型的调度策略来减小任务优先级评判的失效率。仿真表明,该算法提高了任务调度的成功率,降低了任务截止期的错失率和任务优先级评判的失效率。该方法可应用于优先等级有限的实时系统任务动态调度中。     

一种实时异构系统的集成动态调度算法

提出了一种实时异构系统的集成动态调度算法.该算法通过一个新的任务分配策略以及软实时任务的服务质量QoS(quality of service)降级策略,不仅以统一方式完成了对实时异构系统中硬、软实时任务的集成动态调度,而且提高了算法的调度成功率.同时,还进行了大量的模拟研究.这些模拟以传统的近视算法为基准,将其应用在实时异构系统集成动态调度时的调度成功率与新算法进行比较,模拟结果表明,在多种任务参数取值下,新算法的调度成功率均高于传统的近视算法.     

基于优先级表的实时调度算法及其实现

讨论了综合考虑任务的截止期和价值两个特征参数的优先级表设计方法,提出了EDV(earliest deadline value)与VED(value earliest deadline)两种不同的基于优先级表的实时任务调度算法,并且利用多重链表给出了这两种算法的实现,包括任务接收策略与任务完成/夭折策略的算法实现.这种优先级表设计方法及其基于多重链表的实现方法也适用于对任务的其他两种甚至3种不同特征参数之间的综合.基于累积实现价值率、加权截止期保证率与差分截止期保证率3个方面,分析了VED算法与EDV算法的性能,实验结果表明,在所有负载条件下VED算法与EDV算法相对于EDF(earliest deadline first)算法与HVF(highest value first)算法都有很大的性能改进.     

固定优先级抢占调度算法下非周期任务实时性能研究

嵌入式实时系统不仅要在功能上满足需求,而且要在性能上满足实时性需求.给定调度算法,实时性取决于各个任务的到达特征和执行时间.任务的到达特征由应用环境决定.为此,本文研究任务执行时间对实时性能的影响,为嵌入式系统设计提供参考.针对固定优先级抢占调度算法,应用排队论,提出一种非周期实时任务的理论模型.该理论模型包含两个优先级不同的非周期实时任务,给出了任务的执行时间长短对时限错过率、任务响应时间、任务队列长度等实时性能的影响.给出一个应用实例,仿真结果验证了理论模型的正确性.     

在μC/OS-II中消除优先级反转

使用实时内核,优先级反转是实时系统中出现最多的问题。为了防止这种现象的发生,内核必须能够自动变换任务的优先级,目前比较有效的方法有优先级继承和优先级顶置等。而作为一个优秀而应用广泛的实时内核,μC/OS-II没有防优先级反转的机制。基于此,首先分析了优先级反转及解决方法,然后提出如何对μC/OS-II的调度算法进行扩展,使其支持优先级顶置协议,从而良好解决了该实时系统中的优先级反转问题,提高了系统的实时性能。