不可抢占式EDF调度算法的可调度性分析

现有的不可抢占式EDF调度算法的可调度性分析判定条件限定实时任务的截止期必须等于其周期,限制了它的使用范围。论文突破这一限制,提出了更具一般性的可调度性分析判定充要条件。通过对可调度性判定充要条件的分析,提出了基于不可抢占式EDF调度算法的周期性实时系统可调度性分析算法。     

交换以太网中实时消息截止期划分算法研究

为解决交换式以太网中实时消息在发送及接收链路上的截止期划分问题,首先给出了非抢占式EDF调度算法的可调度性分析方法,并分析了消息的提前释放对非抢占式EDF调度算法可调度性的影响,在此基础上提出了新的截止期划分算法(MDPS)。算法通过计算可满足调度条件时消息在发送链路及接收链路截止期应该划分的下限,并结合截止期的松驰量实现实时消息在发送及接收链路上的截止期划分。算法实验比较和分析表明,该算法在提高网络聚合带宽、减小消息的错失率方面明显优于现有的ADPS算法。     

EDF调度算法可调度性分析方法的改进研究

任务集的可调度性分析是实时系统研究和应用的关键问题。针对抢占式与不可抢占式EDF(earliest deadline first)调度算法, 分别给出了实时任务集新的可调度性测试条件, 针对任务集为可调度时可以实现快速判定。通过与已有的EDF算法的可调度性判定充要条件相结合, 提出了改进的抢占式与不可抢占式EDF算法的可调度性分析方法。仿真实验表明, 相对现有EDF算法的可调度性分析方法, 所提出的方法能有效提高算法性能。     

星间实时关键数据一次容错调度算法

针对卫星实时系统中关键数据一次容错问题,首先,针对关键数据与非关键数据混合传输场景,建立系统模型,对系统的容错传输能力进行分析,得出混合数据一次容错传输条件;其次提出NP-PEDF-FT调度算法,通过在非抢占式EDF容错算法的基础上,利用截止期容错系数[λ]调整出错任务的截止期,实现全部关键数据的1次容错传输;同时加入数据传输队列监测功能,以保证关键数据在其截止期之前优先传输;最后对算法进行了仿真分析,比较NP-PEDF-FT、NP-EDF-FT、NP-DP-FT三种非抢占式容错调度策略,分析结果表明,NP-PEDF-FT算法关键数据丢包率较NP-EDF-FT算法平均降低31.6%,较NP-DP-FT算法平均降低86.4%。     

基于确定周期性任务的进程管理及可调度性分析

文中讨论了基于确定周期性任务的实时进程管理,对确定周期性任务采用调度器生成的管理方式,通过截止期递增分类法将非性任务分为两类,分别采用中断内抢占调度和信号调度,提出了改进的最大紧急度优先算法,分析了目标系统的可调度性,给出了春可调度的充要条件。     

基于动态抢占阈值的实时调度

具有抢占阈值的调度算法集非抢占调度和纯抢占调度的特点，既减少了由于过多的随意抢占造成的CPU资源浪费，又保证了一定的任务截止期错失率及CPU资源利用率。已有的工作基本集中于讨论任务集完全给定，任务数、任务的优先级及任务的抢占阈值在调度前已完全确定，而且要求不同的任务具有不同的优先级，提出的具有抢占阈值的调度算法，完全放松了对这些条件的限制，即任务的个数不确定，任务的优先级及其抢占阈值在调度过程中可以动态地变化。最后以常用的LSF调度策略为例，结合动态的抢占阈值进行仿真，仿真结果表明，对于不确定的任务集、任务优先级和抢占阈值，利用具有抢占阈值的动态调度算法，降低了任务截止期错失率、提高了CPU的有效使用率。     

OPC实时任务系统动态调度算法的研究与设计

本文基于已有的OPCServer实时任务模型,设计了处理混合任务集的动态调度算法(基于截止期优先)和实现方式。该算法实现了对混合任集可调度性的判断,可以完成有硬实时性要求的非周期性任务和周期性任务的调度,并给出了相应的调度结果。     

两种改进的EDF软实时动态调度算法

软实时系统中,任务的随意抢占浪费了CPU资源,过多的任务丢失降低了系统的调度性能.文章引入"动态模糊阈值"概念,提出了两种新的类似EDF调度的模糊阈值调度算法.两种算法在任务执行过程中,分别通过缩短和延长当前任务截止期至动态模糊阈值的方法节约资源、提高任务完成率.给出模糊阈值的临界值计算公式,分析算法的可调度性,进行仿...     

两种经典实时调度算法的研究与实现

速率单调（RM）调度和最早截止期限优先（EDF）调度在实时调度领域占有重要低位。基于一个x86体系结构的小系统上设计实现RM和EDF调度算法,并在不同的工作负载下,以任务截止期错失率作为衡量不同任务调度算法性能优劣的指标,对两种算法进行了性能分析和比较。在通常情况下,RM和EDF都可以保证任务成功调度,EDF算法可承受较多的工作负载。但是随着负载的增加,EDF算法性能急剧下降,到一定过载程度,EDF算法性能低于RM算法。     

一种任务优先级的综合设计方法

提出了一种基于优先级表设计的调度算法.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表,使得截止期越早或空闲时间越短,任务的优先级越高,而且任务的优先级由相对截止期和空闲时间惟一确定.对于任意一个任务,可通过对设计的优先级表进行二元多点插值获得相应任务的惟一优先级.与传统的EDF和LSF算法进行仿真比较,仿真结果表明,通过优先级表设计方法来确定任务的优先级,提高了任务调度的成功率,降低了任务截止期的错失率.该方法可应用于实时系统中实时任务的动态调度中.     

Utilization Bounds for EDF Scheduling on Real-Time Multiprocessor Systems

The utilization bound for earliest deadline first (EDF) scheduling is extended from uniprocessors to homogeneous multiprocessor systems with partitioning strategies. First results are provided for a basic task model, which includes periodic and independent tasks with deadlines equal to periods. Since the multiprocessor utilization bounds depend on the allocation algorithm, different allocation algorithms have been considered, ranging from simple heuristics to optimal allocation algorithms. As multiprocessor utilization bounds for EDF scheduling depend strongly on task sizes, all these bounds have been obtained as a function of a parameter which takes task sizes into account. Theoretically, the utilization bounds for multiprocessor EDF scheduling can be considered a partial solution to the bin-packing problem, which is known to be NP-complete. The basic task model is extended to include resource sharing, release jitter, deadlines less than periods, aperiodic tasks, non-preemptive sections, context switches, and mode changes.     

Priority-Driven Scheduling of Periodic Task Systems on Multiprocessors

The scheduling of systems of periodic tasks upon multiprocessor platforms is considered. Utilization-based conditions are derived for determining whether a periodic task system meets all deadlines when scheduled using the earliest deadline first scheduling algorithm (EDF) upon a given multiprocessor platform. A new priority-driven algorithm is proposed for scheduling periodic task systems upon multiprocessor platforms: this algorithm is shown to successfully schedule some task systems for which EDF may fail to meet all deadlines.     

Exact speedup factors and sub-optimality for non-preemptive scheduling

Fixed priority scheduling is used in many real-time systems; however, both preemptive and non-preemptive variants (FP-P and FP-NP) are known to be sub-optimal when compared to an optimal uniprocessor scheduling algorithm such as preemptive earliest deadline first (EDF-P). In this paper, we investigate the sub-optimality of fixed priority non-preemptive scheduling. Specifically, we derive the exact processor speed-up factor required to guarantee the feasibility under FP-NP (i.e. schedulability assuming an optimal priority assignment) of any task set that is feasible under EDF-P. As a consequence of this work, we also derive a lower bound on the sub-optimality of non-preemptive EDF (EDF-NP). As this lower bound matches a recently published upper bound for the same quantity, it closes the exact sub-optimality for EDF-NP. It is known that neither preemptive, nor non-preemptive fixed priority scheduling dominates the other, in other words, there are task sets that are feasible on a processor of unit speed under FP-P that are not feasible under FP-NP and vice-versa. Hence comparing these two algorithms, there are non-trivial speedup factors in both directions. We derive the exact speed-up factor required to guarantee the FP-NP feasibility of any FP-P feasible task set. Further, we derive the exact speed-up factor required to guarantee FP-P feasibility of any constrained-deadline FP-NP feasible task set.     

EDF统一调度硬实时周期任务和偶发任务的可调度性判定算法

现有的硬实时周期任务和非周期任务的混合调度方法都没有保证非周期任务的实时性,所以不适合调度具有强实时要求的偶发任务.通过分析和计算EDF算法调度偶发任务所占用的空闲时间和挪用时间,以及调度后对空闲时间和最大可挪用时间的影响,提出一种采用EDF算法统一调度硬实时周期任务和偶发任务时的可调度性充分判定算法.最后用仿真实验得出了该算法在不同系统负载下的判定准确率和偶发任务的平均响应时间.     

基于Linux的多核实时任务调度算法改进

嵌入式实时系统通常被实现为多任务系统,以满足多个外部输入的响应时间的最后期限约束。Linux内核中已经实现了基于EDF(Earliest Deadline First)调度算法的DL调度器,使得实时任务能在截止期限内运行完成。但对于多核处理器,由于实时任务在EDF算法下会出现Dhall效应,论文对 Linux内核中实时任务调度算法进行了改进。在EDF算法的基础上,实现LLF(Least Laxity First)调度算法并对其加以改进,通过降低任务上下文切换频率以及减少松弛度的计算来减小调度过程中的颠簸现象。实验证明该方法既避免了Dhall效应,又减少了任务上下文切换带来的系统开销,并使得任务能在截止期限内完成调度,取得了较好的调度性能。     

面向抖动优化的任务静态优先级指派算法

对任务相对截止时限进行优化设置是一种减少输出抖动的有效方法,但现有方法均是针对最早时限优先调度算法,不能适用于任务集采用静态优先级调度算法的场合.为此,提出通过优化优先级指派实现任务集的整体抖动最小化,并给出一种启发式的优先级指派算法.根据单调速率调度算法确定任务的初始优先级,以最小化局部抖动方式依次对任务的优先级进行再调整,从而得到近似最优的优先级指派.仿真实验结果表明,该算法能有效减少任务集的整体输出抖动.