基于反馈控制的实时调度算法设计与实现

传统的实时调度算法在运行环境不可预测的嵌入式操作系统中应用时,要求系统预留大量的CPU资源,而且在稳定性和精确性等方面存在不足.文章为解决这些问题提出了基于反馈控制的实时调度算法,仿真表明该算法相对传统算法而言,提高了系统的CPU利用率,并降低了任务的截止期限错过率.     

模糊反馈控制实时调度算法

为了解决模糊不确定任务集在不可预测环境下的动态抢占调度问题,应用模糊规则和模糊调度理论,提出一个基于模糊反馈控制的调度算法,并建立相应的调度架构.该架构由基本调度器和模糊反馈控制两部分组成.用模糊调度算法作为基本调度器的调度算法,将任务集按不同优先级等级进行划分,优先级等级高的任务优先调度,从而使得更多的重要任务得到调度;模糊控制器与任务流调节策略一起构成模糊反馈控制部分.仿真结果表明,模糊反     

基于软总线的实时组件调度技术研究

首先分析组件软件工程模式比面向对象的开发模式更优越；接着讨论了组件软件工程的植心机制——软总线，提供组件通讯机制，保证组件的即插即用等功能；然后讨论了软总线中的实时调度问题．分析了实时CORBA中的组件端到端调度的两个重要方面：优先级安排与可调度性分析。     

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.     

基于多处理机的混合实时任务容错调度

提出了一种混合实时任务容错调度算法．该算法采用Rate Monotonic(RM)算法完成周期任务的静态调度；采用预订处理机时间方法和Earlier Deadline First(EDF)算法动态调度非周期任务；采用主／副版本备份技术确保系统的容错能力．通过充分利用周期任务的剩余处理机时间调度非周期任务和主动备份与被动备份相结合的方法有效地减少了处理机数．仿真结果证明了算法的有效性．     

一种基于标准化QoS公平的反馈控制实时调度算法

任务间的QoS公平性是多QoS级别的可调节动态实时调度系统中的一个重要问题.本文引入了标准化QoS公平的概念,在公平性中加入了任务的重要性因素,并构造了具有PID反馈控制环节的实时调度算法NF-QoS来达到标准化QoS公平.利用NF-QoS对系统截止期错失率进行实时采样,定期反馈给PID控制器,根据PID控制器计算的结果对各任务QoS级别进行调整,以保证各任务公平地得到处理器资源.实验结果表明,NF-QoS不仅合理地协调了系统利用率和截止期错失率,并且有效地提高了系统的QoS公平性.     

反馈控制实时调度中采样周期的研究

以CPU资源调度为典型应用背景，研究并分析了采样周期对反馈控制实时调度和一般数字控制系统性能影响的差异，通过仿真实验得出采样周期的选择对反馈控制实时调度性能影响规律，提出了采样周期的选择方法。对于平均执行时间难以预测的任务集，提出一种可变采样周期的有效解决方案。     

权重队列实时调度系统的反馈控制

针对工作在不可预测环境下具有不确定性任务特征的实时调度系统的服务区分问题,利用队列理论对权重队列实时调度系统进行多变量控制建模,并结合模型预测控制方法将控制问题转化为受限多变量优化问题,进而基于标准的最小二乘求解器设计预测控制调度框架以及算法。通过调整任务类的权重因子来改变任务类的计算资源分配,以实现为调度任务类提供相对延迟时间比保证。仿真试验结果表明,所设计方法在任务到达速率和执行时间变化且不能预知的情况下,仍然能为系统提供良好的相对延迟时间比控制。     

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。     

混合实时事务的延期单调速率调度算法及其可调度性分析

对于含有实时和非实时两部分的混合实时应用,传统的单调速率调度算法(RM)已不再适用.为此,该文引入“混合实时事务”的概念,并针对这类事务提出一种延期单调速率调度算法(DRM);着重分析了DRM算法对混合实时事务的可调度性;进行了实验测试与性能分析比较．结果表明,事务集中混合实时事务占的比例越高,混合事务中非实时子事务占的比例越大,该算法的CPU使用率阈值就越高,且在各种情况下,DRM算法与RM算法相比性能都更优,最低情况也与之一样．     

基于对象的分布式实时系统调度模型研究

为了解决分布式实时系统有关分配和调度等问题，给出并用形式化方法描述了一种基于对象分布式实时系统调度的通用模型。该模型包括表示时限的绝对时间约束，表示周期属性的周期约束，表示各种前趋关系和同步要求的相对时间约束以及保证资源使用一致性的一致性约束，此外该模型克服了以往模型不能在应用系统的逻辑和功能部件上描述系统实时的约束的不足，允许从方法和活动上描述所需的约束，降低了单一约束描述的繁杂程度，为了能够使用现有调度算法进行任务调度，讨论了约束转换的问题，给出了高层约束到底层约束的转换规则和相应的转换算法。     

混合遗传算法在柔性系统动态调度中的应用研究

本文研究了柔性制造系统实时生产环境下的动态调度问题.提出了基于动态数据库技术的动态调 度系统的框架结构.动态数据库中存储着问题的数据结构,包含工件相关类与机器相关类信息.动态数据库能 够随着生产的进行及时进行更新.扰动发生后,遗传算法根据动态数据库所提供的更新后的调度任务数据,快 速产生新的优化调度方案.通过在遗传算法中嵌入约束解决机制确保遗传算法适应约束的能力,从而提高算 法的收敛速度与精度.仿真实验证实了方案的有效性.     

强化学习算法应用于船舶运动的混合智能控制

将强化学习算法与混合智能技术相结合，应用于船舶运动控制，克服了通常混合智 能算法的学习需要一定数量样本数据的缺陷，又能发挥各种智能算法的优势．仿真结果表明 在缺少样本数据情况下，该算法可以在一定程度上改进控制效果．     

实时异构系统的动态调度算法研究

实时多处理器系统是解决复杂时应用的有效手段,目前对实时多处理器调度算法的研究却大多集中在同构系统上,对实时异构系统的调度则研究得比较少,提出了一种新的实时异构系统的动态调度算法,该算法采用了集中式的调度方案,同时,引入了一个新的任务分配策略,从而通过提高任务可行性而提高了算的调度成功率,此外,为了评估该算法的性能,还进行了大量的模拟研究,由于近视算法经简单修改便可以应用到实时异构系统的动态调度中,因此,在模拟研究中,以近视算法作为基准,将其应用于实时异构系统动态调度时的性能与新算法进行了比较,模拟结果显示,在多种任务参数的取值下,新算法的调度成功率均高于近视算法。     

混合流水车间调度的遗传下降算法

针对混合流水车间调度问题(Hybrid Flow Shop Scheduling,HFSS)建立了混合整数规划模型,提出了遗传下降算法(Genetic Descent Algorithm,GDA).GDA与HFSS工件在机器上最优分配规则相结合,不但能够产生初始可行解,而且保证交叉和变异后解仍然可行;同时在遗传算法中嵌入邻域下降策略.为了验证GDA算法的有效性,随机产生了230组数据进行实验.实验结果表明:对于HFSS问题,在小规模情况下,GDA算法与最优解之间的平均偏差为0.1%;对于较大规模的情况,GDA比NEH算法平均改进10.45%.     

一种基于路径的调度算法

操作调度是高级综合中的重要任务，文中首次提出了一种基于路径的操作调度算法，该算法中机时处理条件结构及循环结构的调度，采用该算法可获得使控制数据流图（ＣＤＦＧ）中的所有的路径的执行所需的控制步数达到最小化调度，经实验证明，该算法特别适合于微处理器及控制占主要成分的大型综合设计。     

基于MAS的流程工业调度与监控集成系统研究

本文在对流程工业生产系统中调度问题和监控问题分别进行分析的基础上，提出了 调度与监控集成系统概念，根据系统的结构和功能，采用人工智能技术中的多智能体技术对 集成系统的体系结构进行研究，研究内容包括多智能体系统中单个Agent的设计方法，系统 的组织框架和协调机制等．     

NFRL:一种分布系统的实时容错调度算法

在硬实时系统的应用中,如果硬实时任务不能在规定的时限完成,将会产生人员伤亡, 失等严重后果,为了保证在系统出错的情况下,硬实时任务仍然在能戴止时限之前完成,必须研究实时容错技术。本文从实时容错调度算法的角度出发,提出一种基于分布式系统的实时容错调度算法,并研究了该算法的时间复杂度,同时给出一个实例说明该容错调度算法的调度过程。这种容错调算法称为“无容错需求后调度算法（ＮＦＲＬ）,该实时容错调度算法     

EDI中心的实时任务调度算法研究

本文首先综述单处理器系统中基于截止时间优先任务调度的几种算法以及涉及问题的基本解决方法，然后提出在满足每个任务截止时间的前提下，基于最早开始执行时间优先动态调度算法。