ARM GPU的多任务调度设计与实现

针对现有GPU任务调度系统在多任务环境下不能保证图形任务响应时间的问题,提出基于分类和多优先级队列(CPMQ)的调度方案,并在ARM的嵌入式GPU上实现验证。该方案中,将GPU的多任务划分为图形任务、通用计算任务和实时图形3类任务并分别建立队列排队,其中图形任务和通用计算任务按照优先级在各自队列中排队,实时图形按照任务截止时间排队。面向多队列的任务调度,优先从实时任务队列中选择任务,并按照加权公平算法分别在图形任务队列和通用计算队列中选择任务。实验结果表明:相比于ARM GPU的原有调度系统,CPMQ在不显著增加通用计算任务的执行时间和调度开销的情况下,将实时图形任务的帧率提升了5%~20%。     

基于双优先级队列的异构分布式控制系统容错调度算法

在对分布式控制系统进行分析的基础上,给出了任务模型和处理器模型.为了调度多种实时性的任务,提出了双优先级队列调度算法,用于调度每个处理器上的任务.该算法设置2个优先级队列,其中高优先级队列用于调度实时任务,低优先级队列用于调度非实时任务,高优先级队列中的任务可抢占低优先级队列中的任务.在此基础上,采用版本复制技术使系统具有容错能力,并分析了任务的容错可调度条件.基于此,采用首次适应的启发式任务分配策略,将任务分配到各个处理器上,在确保任务容错可调度的条件下使处理器负载均衡.仿真结果表明所提出的算法是有效的.     

基于uC/OS-II的多种调度机制的嵌入式系统设计

uC/OS-II是一个多任务的实时内核,具有可移植、可裁剪性,并且任务是可抢占的。在基于uC/OS-II的任务管理的基础上,设计了一个具有抢占、非抢占和混合抢占可选择的调度机制的嵌入式系统,将事件控制块融合进任务中,实现任务间的同步,进一步提升了嵌入式系统调度的灵活性和实时性。     

网络动态调度系统的服务质量性能分析

提出了考虑具有不同输入速率和输出速率的任务队列的网络动态调度系统状态空间模型,描述了网络动态调度系统的清空型调度策略,并在此基础上给出了系统服务质量性能指标包括队列长度、总任务数量、系统吞吐量、响应时间等的分析算法. 数值计算表明,适当的调度策略可以使网络动态调度系统的响应时间处于受控的范围内,系统吞吐量处于稳定的状态.     

基于uC/OS-Ⅱ的多种调度机制的嵌入式系统设计

uC/OS-Ⅱ是一个多任务的实时内核,具有可移植、可裁剪性,并且任务是可抢占的。在基于uC/OS-Ⅱ的任务管理的基础上,设计了一个具有抢占、非抢占和混合抢占可选择的调度机制的嵌入式系统,将事件控制块融合进任务中,实现任务间的同步,进一步提升了嵌入式系统调度的灵活性和实时性。     

基于流的队列管理和队列调度的研究

队列调度和队列管理是集成业务中报文处理的2个关键过程，但是现有的研究主要集中在队列调度的性能提高上，对集成业务中队列管理的研究很少。从报文处理整体性能分析出发，在SPFQ调度机制分析的基础上，提出了一种适合SPFQ调度的队列管理机制PRED。通过仿真分析，我们发现这样一种队列管理一队列调度的组合PRED-SPFQ能够在很大程度上提高整个报文处理过程的公平性和稳定性。     

基于流的队列管理和队列调度的研究

队列调度和队列管理是集成业务中报文处理的2个关键过程,但是现有的研究主要集中在队列调 度的性能提高上,对集成业务中队列管理的研究很少。从报文处理整体性能分析出发,在SPFQ调度机制分 析的基础上,提出了一种适合SPFQ调度的队列管理机制PRED。通过仿真分析,我们发现这样一种队列管 理8队列调度的组合PRED-SPFQ能够在很大程度上提高整个报文处理过程的公平性和稳定性。     

VxWorks内存管理机制研究及改进

对于没有内存管理单元MMU机制的嵌入式系统,采用实存储器管理策略的关键问题是有效、安全、可靠地使用内存。文中通过研究嵌入式开发对内存管理的基本要求、嵌入式开发内存管理的关键问题和VxWorks内存管理机制,给出了新的内存分配方案,即把除VxWorks系统保留内存以外的内存分为三种类型进行管理:固定大小的缓冲池、动态可变的堆以及由各种固定大小的缓冲区组成的队列。这种分配方案有效的满足了不同上层应用使用内存的需求,并且有效地避免了内存碎片问题。     

双参数模糊调度在实时控制系统中的应用

针对嵌入式多任务实时控制系统,提出模糊调度设计(FSD)算法.该算法基于任务重要性和空闲时间2个特征参数,动态调整任务优先级,使得空闲时间越短且越重要的任务,其优先级越高.FSD算法在资源有限时可以提高关键任务的可调度性和控制性能,在不同系统负载下,通过灵活的模糊调度规则获得满意的系统可调度性能.为评估调度算法,定义性能指标IVR为任务价值总和与任务重要性之和的比值,若IVR越大,则系统可调度性越好.仿真结果表明:在正常负载下,FSD算法在保证关键任务可调度性的同时,对非关键任务的可调度性影响较小,任务调度成功率比MIX(加权组合)算法的高;超载时,FSD算法优先保证关键任务在其截止期内完成,避免EDF(截止期优先)算法中易出现的多米诺现象发生,有效提高系统的整体性能.     

一种基于TinyOS的自适应双环调度策略

针对传感器网络操作系统TinyOS无法保证任务实时性的缺陷,提出一种自适应双环调度(ADRS)策略,并在TinyOS上加以实现。自适应双环调度策略将先到先服务(FCFS)调度策略下的单循环队列改为具有不同优先级别的双循环队列,同时原来的多个任务共享同一堆栈空间修改为不同任务分级占用两个堆栈,并根据队列中任务时限的变化动态调整两队列间的任务切换以最大程度地保证任务完成.仿真试验表明,自适应双环调度策略在不影响TinyOS原有性能的情况下,极大改善了传感器网络承担实时性任务的运行效果.     

MQX操作系统启动流程剖析

针对嵌入式操作系统启动流程中的内核数据区的结构及其初始化,MQX运行所需系统中断和时钟滴答的初始设置,系统初始化任务及其空闲任务的创建与启动等问题.提出了实际应用中冷热复位区别启动、系统滴答时钟调整等问题的操作系统内核级解决方法.结果表明该方法提升了带MQX操作系统的应用项目的实时性、稳定性、鲁棒性等性能.     

一种面向教育云资源共享的优先级队列任务调度算法

针对教育云资源共享中任务调度时优先级不同带来的挑战,提出了一种基于任务优先级的最优调度算法优化教育服务质量.文章首先分析了各种任务的服务质量需求,对任务进行优先级分类,设计了一种基于优先级的队列调度核心算法.然后,分析了所设计调度算法的实施过程和具体步骤.仿真结果验证了优先级队列任务调度算法能够降低系统的处理时延,从而...     

基于Windows CE的弧焊机器人控制系统

在分析Windows CE应用于弧焊机器人控制系统优势的基础上,提出了研制基于Windows CE平台的弧焊机器人控制系统的构想.采用“嵌入式工控机十运动控制卡”的上下位机模式构建机器人控制系统,上位机采用Windows CE嵌入式系统进行系统管理等弱实时任务的调度,下位机采用运动控制卡调度以运动控制为主的强实时控制任...     

嵌入式系统中一种池式内存管理方案

嵌入式系统的内存管理机制根据系统的不同需求必须满足相应实时性和可靠性的要求,再加上系统中内存储器资源紧张,因此高效、可靠的内存管理机制是构建一个优秀的嵌入式系统所必需的。文章简单介绍了当前嵌入式系统中普遍使用的内存管理技术,着重阐述了对内存池进行管理的一种可行的实现方法,该内存管理方法不但本身管理空闲内存的开销很少,同时可以有效地减少内存碎片的产生,从而提高内存的利用率。文章对该方法中使用到的数据结构,关键实现流程进行了详细的描述。     

多核平台下一种新的实时调度模型

针对当前嵌入式多核平台下的实时调度模型没有考虑实时周期任务之间的制约关系这一不足,提出了一种能够描述实时周期任务之间存在简单制约关系的任务时序图(TTOG)模型,该模型不仅能体现任务实时性需求,还能反映周期任务之间的依赖关系.根据该模型,提出了一种剩余执行时间越短越优先(RETSF)的调度方法.该方法将根据某个周期任务距离时限的剩余执行时间动态地调整调度方案,与先来先服务(FCFS)算法相比较,在提高系统利用率,以及降低时限丢失率方面有很大改善.     

基于三支队列的实时云任务节能调度算法

利用三支决策的基本思想,提出了面向实时云任务的细粒度任务合并调度算法.其主要思想是利用客户提交的实时任务的截止时间来计算松弛时间,按照松弛时间将任务放入紧急调度队列、正常调度队列和松弛调度队列.结合虚拟机的实际负载情况,对这三个队列提交任务进行调度.与ETC、ESTC、MTC、ETCMQS、ESTCMQS算法进行对比,结果表明,所提出的算法在满足用户SLA的前提下,能够有效降低云能耗.     

一种多策略要素的数据访问调度算法

考虑到任务的重要性、截止时间和资源分布等因素,设计了一种多策略要素的调度算法(MPES),以解决不完全独立的多源分布式气象水文数据库的访问控制问题.该算法为不同优先级的任务设定不同调度窗口,并对节点的安全级别、内容属性和负荷情况进行匹配判定,选择最佳服务节点,以优化系统公平性和整体效率.MPES算法根据队列优先级和可利用的服务资源,动态计算和调整调度窗口;优先级越高的队列,调度窗口越大,意味着可被服务的任务越多.在每个队列调度窗口时间内的任务被轮流执行.对于同一队列中的任务,根据最小松弛度优先调度策略,决定其进入调度窗口的次序,保证接近截止期的任务先执行.仿真试验结果表明,在不同的网络负荷下,MPES算法得到的分布式数据库访问任务的服务效率和公平性较MCT算法和Min-Min算法均有明显提高,尤其是高负荷情况下,总服务时间减少了11.4％ ～12.3％.     

一种实时的嵌入式Linux调度策略

随着Linux广泛应用于嵌入式系统、实时控制等领域,增强Linux内核的实时性变得尤为重要。Linux2.6内核加入了抢占点,可以最大限度地降低内核不可抢占的时间间隔,但嵌入式系统实时性要求较高,因此基于嵌入式Linux(裁减的Linux2.6内核),分析实时调度策略,提出改进的实时调度策略IPEDF,该策略吸取了截止期最早最优先算法的优点,使内核可以在任何时间被抢占。最后对嵌入式Linux和基于IPEDF的嵌入式Linux进行测试,结果表明后者的任务响应时间少,从而进一步提高了嵌入式Linux2.6的实时性。     

基于μC/OS-II的机车调车作业仪的设计与实现

文章针对当前企业铁路生产调度的需要,提出了一种基于ARM7内核和μC/OS-II操作系统的嵌入式机车调车作业仪软硬件的设计与实现方案;系统嵌入了双串口MAP27协议栈和平面调车协议栈,应用于无线集群通信网络,实现无线作业计划传输和平面调车功能;并对前者协议栈的实现方案以及μC/OS-II任务的划分、功能和调度进行了详细的介绍.     

不确定环境下的嵌入式实时系统EDF调度算法研究与分析

大部分嵌入式系统的实时调度算法, 都是按任务的最坏执行时间进行调度, 会浪费各种资源. 针对网络多媒体系统的实时应用需求和当前调度算法的实时性能的不足, 本文分析了嵌入式实时系统中有代表性的动态EDF调度算法, 建立了一个周期性的任务集模型, 依据该模型, 提出来了一个改进的EDF调度算法, 最后用实验验证了改进的EDF调度算法的有效性.