多处理器硬实时系统的抢占阈值调度研究

在实时系统中,抢占在提高系统灵活性的同时带来额外的系统开销,特别在多处理器平台上抢占导致的作业迁移会造成相当大的性能下降,减少不必要的抢占是硬实时系统研究的重要方向.抢占阈值调度是处于抢占调度和不可抢占调度之间的一种混合调度方法,在保持调度能力的基础上限制抢占.基于截止期分析建立了多处理器硬实时系统抢占阈值调度的可调度性判定条件,针对抢占阈值调度提出一种改进的优先级分配算法OPA-MLL,并建立了抢占阈值分配(preemption threshold assignment, PTA)算法.仿真结果表明,采用OPA-MLL算法和PTA算法分别给任务集分配优先级和抢占阈值时,可调度任务集比率明显提高,同时能最大程度限制抢占次数.     

信息物理系统中基于保护阈值的实时调度算法研究

信息物理融合系统CPS是一种融合计算、通信与控制的新型复杂实时分布式系统,系统中计算过程和物理过程在开放环境下持续交互、深度融合。为了对物理世界的信息作出实时反馈,系统一般会采用抢占式调度的方法,保障关键任务能够在截止期前完成。但是,分布式环境中抢占式调度方式容易导致频繁的任务切换,影响系统的实时性。提出了基于保护阈值的调度算法,通过建立保护阈值模型,最大化低优先级任务的执行时间,减少任务切换次数。通过实验验证,算法有效地减少了任务切换次数,提高了CPS系统的实时性能。     

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.     

抢占阈值调度算法的分析与研究

本文详细论述了应用于静态优先级实时系统的抢占阈值调度算法。描述了算法实现和任务集合可调度性判定公式的推导,分析了算法的性能特点,阐述了抢占阈值调度是静态优先级嵌入式实时系统开发中调度算法的合适选择。     

实时系统调度算法的优化设计

文章介绍了Linux操作系统实时调度算法的简化模型,并提出了一种优化改进调度算法。该算法以进程的重要性为基础,兼顾截止期内完成进程的紧迫程度,建立了进程的优先级队列。算法可通过双链表来实现。对比实验结果表明,优化后的算法与优化前相比,特别是CPU正常负载时,可以实现更高的价值完成率和进程完成率,从而有效地提高了操作系统的实时性能。     

基于动态抢占阈值的LSF调度算法

在最小空闲时间优先(LSF)调度算法中,当任务集中有多个任务的优先级相同或相近时,过多的上下文切换会产生“颠簸”现象,从而大幅增加系统开销。为此,结合LSF算法的特点,通过设计合理的动态抢占阈值,提出一种改进的调度算法DPTLSF。仿真结果表明,改进的算法能够大幅减少“颠簸”现象的发生,降低任务集的截止期错失率。     

低复杂度的阈值优化实时调度算法

嵌入式实时系统在其CPU及内存资源相对稀缺时,必须采用复杂度低,系统开销小的调度算法.基于阈值的调度算法可以提高任务的调度性,减少任务间的切换,以此减少内存需求和系统开销.提出了基于抢占差值的阈值分配优化算法.算法在最小阈值分配法基础上,从高优先级向低优先级方向设置任务的阈值,为任务集找出一组满足最大抢占差值的阈值分配方案.经过理论分析及实例验证,算法可以显著降低任务的切换次数,并且算法的复杂度优于传统的优化算法.     

实时系统优先级位图调度算法的改进

实时操作系统要求具有速度快和可预测性的特点,必须保证实时任务在要求的时间内完成。本文在描述了优先级位图调度算法的机制后,然后针对其在支持任务数量,所需数据空间和存在多个相同优先级任务的处理方面,提出改进方法。     

基于回溯的迭代硬阈值算法

针对压缩传感(Compressed sensing, CS)理论中迭代硬阈值(Iterative hard thresholding, IHT)算法迭代次数多和时间长的问题, 提出基于回溯的迭代硬阈值算法(Backtracking-based iterative hard thresholding, BIHT), 该算法通过加入回溯的思想, 优化了IHT算法迭代支撑的选择, 减少支撑被反复选择的次数. 模拟实验表明, 在保证重建质量的前提下, 相比较于IHT和正规化迭代硬阈值(Normalized IHT, NIHT)算法, BIHT算法的重建时间降低了2个数量级. 用本身稀疏的0-1随机信号的重建实验表明, 若测量次数和稀疏度相同, BIHT算法的重建概率高于IHT算法.     

一种基于优先级的独立任务调度算法

在军事信息网格中,某些特殊任务需要优先被调度执行,另外由于网格资源的动态性,会造成某些任务被映射而得不到调度执行.本文根据经典的Min-min算法提出了一种基于优先权的独立任务调度算法.经过分析,与Min-min算法相比,两者时间复杂度相同,时间跨度可能略大,但满足特殊任务优先执行的需求,并可以解决"饥饿任务"问题.     

多特征协调的实时调度算法

目前大多数实时调度算法都依据单一的特征参数确定任务优先级,本文提出一种基于多特征协调的实时调度算法,对特定高优先级任务优先处理,并且对其他任务的调度不产生任何影响。同时,在系统超载的时候,有效避免了EDF算法性能的急剧下降。实验结果表明,该算法有效地保证了特定任务的调度优先级,相对于EDF算法性能有明显改进。     

基于小波分析的阈值降噪算法研究

小波变换的阈值消噪方法是利用小波交换技术对含噪图像进行分解和重构,对小波分解后的各层系数模大于和小于某阈值的系数分别进行处理,然后利用处理后的小波系数重构出消噪后的图像.分析了小波消噪的算法和实现步骤,并基于Matlab软件平台编写仿真程序,消噪效果良好.     

一种面向BSP系统的多等待队列作业调度算法

在以往的BSP（Bulk Synchronous Parallel）系统中,作业调度都是采用基于单队列的优先级调度策略.它的优点是实现简单,但作业队列维护开销大,低优先级作业存在无限等待的问题.论文提出了面向BSP系统基于多等待队列的按优先级作业调度算法,以高响应比优先级队列为作业组织方式,并加入了作业优先级的动态调整策略,避免了低优先级作业因长期得不到执行而废弃的情况.目前,论文所提算法已成功运行于BC-BSP系统中.文中通过实验进一步证明,融合了作业优先级调整策略的基于多等待队列的作业调度算法较传统的单队列优先级调度算法在队列维护方面,能降低30％～50％的维护代价.另外,在兼顾作业的初始优先级的同时,能够减少低优先级作业的等待时间,避免低优先级作业的无限等待问题.     

嵌入式Linux操作系统的实时性能研究与改进

从三方面提出改善Linux实时性能的措施：为提高嵌入式应用响应时间精度,提出两种细化Linux时钟粒度方法;为增强系统内核对实时任务的响应能力,增强Linux内核的可抢占性,提出插入抢占方法;为扩展系统适用范围,提出可支持多实时调度策略的调度方案。     

基于RMS任务调度算法的弱实时上下位监控系统

上下位监控系统在工业及其他领域中得到越来越广泛的应用，实时的实现及其可靠性是系统的关键。文章讨论了基于RMS的实时任务调度算法及其在弱实时上下位监控系统中的应用，并给出了具体的应用实例。     

Vxworks嵌入式实时操作系统任务调度方法研究

介绍了Vxworks嵌入式实时操作系统内核任务调度的4种方法,针对嵌入式实时操作系统多线程实时调度的应用需求,在对Vxworks嵌入式实时操作系统调度原理与方法进行分析研究的基础上,根据指定应用环境的设计指标与方案,对Vxworks嵌入式实时操作系统系统任务调度方法进行了分析比较,通过仿真实验的方式对其性能进行测试,并得出了方法适用性的相关论断,从而为相关领域嵌入式实时操作系统的技术应用提供参考。     

嵌入式并行系统中基于任务优化的调度算法

在嵌入式并行计算系统中,任务调度是决定系统性能的关键。多任务调度中,启发式调度法是一种设计简单且性能良好的调度方法。目前的调度算法大多是基于任务复制的,没有充分考虑前驱任务与其后继任务间的相关性。该文提出了一种基于相关任务优化(DTO)的调度算法,通过分析已用处理机的负载和空闲时间,尽量减少系统的调度长度和处理机数目。算法分析结果表明,DTO算法在性能上优于其他算法,对嵌入式并行计算系统中的多任务调度是一个较好的选择。     

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。     

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。