开放式实时系统资源共享环境下的调度方法分析

介绍Stack Resource Policy及以其为基础的用于开放式实时系统资源共享环境下静态调度策略,分析其存在的两个问题:资源锁定时间过长和任务不可执行,介绍相关解决方法.然后介绍Bandwidth Inheritance及类似的动态调度策略的基本调度规则并重点分析Bandwidth Inheritance在一般情况下,由于软实时任务的动态性,可能出现的软实时任务阻塞硬实时任务,导致硬实时任务截止时间得不到满足的问题.提出一种解决方法:资源隔离机制(Resource Isolation Policy),介绍其基本规则及性质,并分析加入此机制后硬实时任务的可调度性.     

实时操作系统调度策略的分析与改进

在RT-Linux的基础上提出一个能统一支持硬实时、软实时和尽力而为应用的调度框架,在该框架之下,硬实时应用的响应时间短且可预测.对软实时应用进行接入控制,从而可以保证软实时应用的QoS.对尽力而为的应用保留CPU资源,从而保证它不会饥饿.     

一种严格按比例派发服务的混合实时调度算法

在混合实时系统中,调度器必须既保证所有硬实时任务严格按照其时间约束在截止期内完成,又要尽可能地提高软实时任务和非实时任务的服务质量.提出了一种严格按比例派发服务器算法(RPDS),并以此为基础构建了一种层次式调度框架.RPDS将处理器时间流分成连续的小段,并在每一小段中强制为非硬实时任务分配一个时间片.实验结果表明,RPDS可以合理地为各种类型应用分配处理器时间,并且降低了实时任务的截止期错失率.     

CBS算法的RTAI内核调度器设计

近年来基于双内核架构增强Linux操作系统实时性的RTAI[1](Real-Time Application Interface)在工业控制等硬实时领域已经得到了越来越多的应用.本文提出的调度器通过采用基于服务策略的CBS算法对RATI内核下的EDF调度器进行扩展,可以保证分配一定的CPU资源供Linux上的软实时应用,即使在有硬实时任务并发时也能得到处理器资源.实验结果证明了基于CBS算法扩展RTAI内核调度器的正确性.     

一种批优化调度策略的实时异构系统的集成动态调度算法

针对实时异构多任务调度的特点,提出了软、硬实时任务形式化描述非精确计算的统一任务模型,在此基础上,提出了一种基于批优化调度策略的实时异构系统的集成动态调度算法.该算法以启发式搜索为基础,引入软实时任务服务质量降级策略,在每次扩充当前局部调度时,按制定的规则选取一批任务,计算其在各处理器上运行的目标函数,采用指派问题解法对任务优化分配.模拟实验表明,该算法与同类算法相比,提高了调度成功率.     

RTAI下动态集成的资源预留调度器的设计与实现

近年来基于双内核架构增强Linux操作系统实时性的RTAI(Real-Time Application Interface)在工业控制等硬实时领域得到广泛应用。RTAI通过抢占Linux的执行来保障硬实时性,Linux被抢占的时间依赖于硬实时应用的处理器要求而每次均会有较大不同,导致Linux的执行时间不可预测,从而无法保障软实时应用的服务质量。动态集成的资源预留调度器(Dynamic Integrated Resource Reserved Scheduler,DIRRS)通过增强RTAI调度器使其支持资源预留机制,在Linux实现可动态集成的、基于服务器的调度策略,不但可以保证Linux及其以上的软实时应用,即使在有硬实时任务并发时也能得到处理器资源,而且很容易通过更换不同的服务器内核模块来实现用户自定义的调度策略。     

RTAI混合任务调度器的设计与实现

针对RTAI系统只能调度单一类型任务的问题,提出一种可调度多类型任务的混合任务调度器。该调度器支持CBS调度策略,并采用LXRT机制关联软实时任务和CBS服务器,根据服务器调度策略对软实时任务进行调度。实验结果表明,该混合任务调度器在保证硬实时任务正常运行的同时提高了软实时任务的服务水平。     

Linux系统实时性能增强方法的研究

标准Linux系统采用非抢占式内核,中断服务例程在执行过程中处于屏蔽状态,实时任务响应因为中断屏蔽可能被延时,实时任务响应具有不确定性,因此标准Linux系统不具有硬实时特性,其实时性能是软实时特性.增强标准Linux系统的实时性能,使其具有硬实时特性,是当前实时操作系统研究领域的一个热点.论文研究了影响Linux实时性能的因素,分析目前流行的增强标准Linux实时性能的方法,比较了相应实时Linux产品的优缺点,引出了基于资源的新型实时操作系统的模型.     

基于多核ARM的数控系统实时性研究

随着数控系统的不断发展,数控系统对精度和速度有了更高的要求,这都对当前普遍采用的单核处理器平台提出了严峻的挑战.基于同构的四核ARM处理器平台,在添加了实时补丁的Linux系统环境下,根据数控系统中硬实时任务、软实时任务、非实时任务并存的特点,把数控系统任务合理的分配到多核ARM上运行,并采用改进的RM算法进行调度,最后对新的任务调度算法进行实时性能测试.本调度模型能够解决了数控系统混合任务调度的问题,并能满足数控系统对实时性的要求.     

CBS算法的RTAI内核调度器设设

近年来基于双内核架构增强Linux操作系统实时性的RTAI^[1]（Real—Time Application Interface）在工业控制等硬实时领域已经得到了越来越多的应用。本文提出的调度器通过采用基于服务策略的CBS算法对RATI内核下的EDF调度器进行扩展，可以保证分配一定的CPU资源供Linux上的软实时应用，即使在有硬实时任务并发时也能得到处理器资源。实验结果证明了基于CBS算法扩展RTAI内核调度器的正确性。     

Real-time task scheduling by multiobjective genetic algorithm

Real-time tasks are characterized by computational activities with timing constraints and classified into two categories: a hard real-time task and a soft real-time task. In hard real-time tasks, tardiness can be catastrophic. The goal of hard real-time tasks scheduling algorithms is to meet all tasks’ deadlines, in other words, to keep the feasibility of scheduling through admission control. However, in the case of soft real-time tasks, slight violation of deadlines is not so critical.In this paper, we propose a new scheduling algorithm for soft real-time tasks using multiobjective genetic algorithm (moGA) on multiprocessors system. It is assumed that tasks have precedence relations among them and are executed on homogeneous multiprocessor environment.The objective of the proposed scheduling algorithm is to minimize the total tardiness and total number of processors used. For these objectives, this paper combines adaptive weight approach (AWA) that utilizes some useful information from the current population to readjust weights for obtaining a search pressure toward a positive ideal point. The effectiveness of the proposed algorithm is shown through simulation studies.     

一种机载DSP系统主控机的实时计算模型

现代机载数字信号处理（DSP）系统中的主控机是具有严格实时需求的计算环境，负责实时存储，显示和控制等重要功能，针对机载DSP系统的特殊性及其对实时计算的具体需求，提出了一种基于实时Linux技术的实时计算模型，它通过与操作系统层的实时支持相结合，实现了包括多任务并发的实时调度方法，硬实时和软实时任务协同工作机制以及实时事件驱动机制在内的完整运行环境，相对于现有的基于分时操作系统的方案，实时性能更为可靠，计算资源利用率高，相对于使用受严格许可证限制的商业实时操作系统的技术，应用开发灵活易行，软件成本更低。     

长释放时间间隔优先的混合任务调度算法

针对混合任务实时调度的需求和MUF算法的局限性,提出了一种长释放时间间隔优先的混合任务实时调度算法LRIF,该算法除了可对周期性硬实时任务提供调度保证外,同时还可确保非周期性软实时任务的可调度率。论文还提出了LRIF调度算法的可调度性分析方法,并讨论了LRIF调度算法的实现方法。     

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.     

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。     

控制系统中强实时任务的调度

文章通过对控制系统中强实时任务进行分析,指出系统存在的各类强实时任务。针对控制系统中任务的特点,提出了一种实时任务调度方法。对这种调度算法进行了可调度性分析,指出实时控制系统中任务可调度的条件。     

一种面向数控系统的动态反馈调度模型

由于数控系统的动态特性,其运行过程中可能会发生处理器过载现象.开环的调度算法无法在处理器过载时仍然保持系统的稳定,从而对加工精度造成影响.为了提高数控系统的稳定性,本文针对数控系统的混合任务集提出一个闭环的反馈调度模型.并通过实验对模型的有效性进行了验证.实验结果表明,该调度模型能够提高数控系统的稳定性.     

基于时间需求迭代和排队模型的开放式实时系统可调度性分析算法研究

基于RM调度策略和可延期服务器调度的开放式实时系统,以往的可调度性分析算法造成较低资源利用率.结合时间需求分析和服务台休假M/M/1/K排队模型,考虑带宽保留服务器,提出一种高资源利用率的可调度性分析算法,对系统中所有周期任务进行可调度性分析测试.给出其在临界点的响应时间;根据非周期事件到来率和接收缓冲定量分析非周期事件的平均响应时间和事件丢失率.实验表明,提出的可调度性分析方法通过估计任务的响应时间范围,能够在较高资源利用率下,验证多任务系统的可调度性.