基于桶排序的EDF调度算法优化

EDF调度算法在系统过载的情况下,就不能有效地实时调度系统中的所有任务,使任务的截止期错失率非常高.利用桶排序算法,将实时系统中任务按不同优先级等级分组排序,使得高优先级等级任务组中的任务优先被调度执行;对于其他低优先级等级任务组中的任务,根据资源利用率动态调整它们的优先级等级,从而降低实时系统的任务截止期错失率.仿真实验表明,优化后的EDF调度算法的截止期错失率,明显比优化前低,说明基于桶排序的EDF调度算法的实时任务截止期错失率比EDF调度算法低.     

RM算法中减少抢占开销的任务微调算法

在基于嵌入式实时操作系统的实时应用中,由于任务抢占导致的切换开销对于整个系统是不可忽略的.提出了一种减少抢占发生的RM任务微调算法,通过对固定优先级调度抢占行为可推迟时间的量化分析,推导出受低优先级任务阻塞而造成的受阻任务集,以及在任意抢占时刻,推迟高优先级实时任务执行避免抢占发生的判定条件.仿真实验表明该算法在保证可调度任务集中所有任务满足时限约束的前提下,延迟高优先级任务的执行,减少抢占发生次数,通过减少抢占开销提高RM算法在实际应用中的可调度利用率.     

网络控制系统的模糊动态调度算法研究

针对多回路的网络控制系统,本文同时考虑系统误差和误差变化率,设计了一种基于神经网络的模糊动态调度算法.该算法根据系统中各回路的误差和误差变化率,利用神经网络模糊控制的方法实时调整各回路的优先级,从而实现对网络控制系统的调度.最后,利用TrueTime工具箱建立了包含模糊动态调度器的网络控制系统仿真模型,并将其与RM和EDF调度算法进行对比.仿真结果表明,在相同的网络带宽占用条件下,本文所设计的模糊动态调度算法相比于RM和EDF调度算法,产生的网络诱导时延更小,且具有较好的控制性能.     

实时CORBA技术综述

实时CORBA系统是一类重要的服务应用，实时CORBA技术不仅具有通用实时系统的特征，而且是基于网络通信的分布计算，有着区别于其它实时系统的特征。本文针对OMG组织制订的实时CORBA规范、固定优先级驱动的RM和DM调度算法、动态优先级驱动的EDF和LST调度算法、混合优先级驱动的MUF调度算法、多处理器和分布系统中的优先级驱动调度方法MPCP、资源访问与控制协议PCP和CPP、端到端实时CORBA系统调度模型、实时CORBA应用系统TAO系统和NraD/URI CORBA系统以及相关支撑技术，包括实时操作系统和实时通信技术等方面，对实时CORBA技术进行分类、比较、分析和综述。     

在Linux下改进EDF实时调度，

EDF（Earliest Deadline First）算法由于CPU利用率高，可调度的任务集较大等优点在实时系统中的得到广泛的应用，但是EDF算法无法保证重要任务的执行。本文在EDF算法的基础上结合任务的重要性，提出了SBID（Scheduler Based Importance and Deadline）调度算法。首先从理论的角度分析了SBID算法的可调度性，并针对SBID算法对Linux2．6系统内核作一些修改。然后通过实验数据对比表明了SBID算法在保证重要任务顺利运行方面具有较好的优越性。     

嵌入式Linux任务调度算法实时性优化

实时嵌入式系统的特点及应用要求其任务调度策略尽可能精简和高效。而作为通用操作系统的Linux的任务调度并不能很好的支持实时性任务。本文分析了实时系统中有代表性的静态以及动态调度算法。在此基础上,结合RM和EDF算法各自的优点,对嵌入式Linux的调度算法进行了优化。     

硬实时环境下固定优先级调度的离线优化

RM调度算法具有简单的实现机制和较低的调度开销,被广泛应用于硬实时调度领域.然而这类算法的固定优先级特征使其在高任务负载环境下具有极高的抢占次数,从而导致了较大的系统开销,因此提出一种方法来减少RM调度的抢占次数.该方法通过离线计算任务集的最优属性来减少基于RM调度的系统在运行时的抢占次数,进而降低系统的抢占开销.仿真结果表明,该方法可以在不付出额外调度开销的前提下有效减少RM调度的抢占次数,降低实时系统的抢占开销.     

一个基于RM的弱硬实时调度算法

在定义弱硬实时系统周期任务模型的基础上,提出基于RM调度策略的弱硬实时调度算法PV-RM.PV-RM调度算法在对任务的未来行为进行预测的基础上,通过将任务在抢占段和让步段之间切换,动态调整任务的优先级以反映紧迫程度.在系统过载时,PV-RM调度算法按照任务的初始优先级,为重要的任务提供满足其弱硬实时约束的服务,为其他任务提供尽力而为的服务.给出了PV-RM调度算法的可调度性分析及可调度判定不等式,并通过示例分析说明了该算法的有效性.     

WebitOS中动态优先级调度机制及EDF算法的实现

在实时系统中,相对于静态优先级调度机制而言,动态优先级调度机制因其可以为每个任务的各个作业设置不同的绝对时限而更好地反映了实时系统对于所调度的各个任务的时限要求.基于最早时限优先(earliest-deadline-first EDF)算法的高可调度利用率,在WebitOS实时操作系统中设计并实现了动态优先级调度机制,并且提出了一种早期丢弃规则.实验结果表明,该规则提高了EDF算法在超载情况下的整体调度性能.     

实时CORBA中面向紧急通道的任务调度

为了保障紧急通道任务在实时CORBA(通用对象请求代理体系结构)中优先执行,并且避免因状态切换而导致的任务通道优先级倒置.本文提出了面向紧急通道的实时任务调度方案和设计思路,方案考虑到任务通道的状态切换,采用了自适应动态优先级调度的方法,在连接管理和服务线程调度等方面做了相关的处理.分析表明,紧急通道任务能获得最高的优先级,出现因状态不一致而导致的低优先级通道任务阻塞高优先级通道任务的概率很小;且在一个节点上,调度算法保证紧急通道任务优先完成,不会出现紧急通道任务在节点上等待的现象,满足了应用的需求.     

Linux进程调度分析

进程调度是多任务操作系统的核心。Linux中的每个进程用task_struct结构来描述,进程调度的依据是task_struct结构中的policy、priority、counter和rt_priority。Linux根据policy将进程划分为实时和普通两类,普通进程采用动态优先调度,实时进程采用基于优先级的FIFO调度和多级反馈轮转调度。函数schedule()是实现进程调度的函数,它通过调用函数goodness()来选择最值得运行的进程获得CPU。2.6内核的0(1)调度算法及其他快速响应策略更加适合实时环境。     

基于Linux嵌入式操作系统的研究

从Linux内核实时性、实时调度策略以及时钟细粒度定时器三个方面,对Linux嵌入式实时化技术进行了探讨。在内核中插入抢占点或采用双内核系统,改善Linux的实时性能;通过动态优先级提高实时任务的调度性能;通过增加时钟中断频率或采用实时时钟一次性模式,实现时钟细粒度。     

嵌入式系统动态策略任务调度算法

针对嵌入式实时系统任务调度问题,讨论综合截止期和关键度两种特征参数的任务调度策略。引入动态策略的概念,采用任务分组优先级分段的方式,通过判断函数的判断动态选择调度策略,利用可达截止期优先降低任务错失率,关键保证重要任务的调度成功率,提出一种动态截止期-关键度调度算法。理论分析和仿真实验表明,在非过载的情况下该算法可以达到与可达截止期优先相当的调度性能;在过载的情况下,相比截止期优先和固定优先级算法具有更好的调度性能,能够有效地保证关键实时任务的成功调度。     

实时控制系统一种基于模型预测控制的反馈调度

提出一种基于模型预测控制(MPC)的反馈调度算法(FS-MPC),可以在有限计算资源的情况下改进实时控制系统的性能.将被控的实时调度过程模型化为受约束的任务集密度控制问题.在FS-MPC算法中,约束条件保证任务集在最早截止时限优先(EDF)算法下是可调度的;同时,MPC的优化目标通过减小控制任务的截止时限使整个任务集的密度尽可能接近100%,从而提高控制任务的优先级,降低输出抖动.仿真结果表明,在有限计算资源的情况下,FS-MPC显著地降低了由调度过程引起的控制性能损失.     

一种新的静态优先级在线节能调度算法

合理运用动态电压调整技术可有效降低嵌入式实时系统能耗.针对静态优先级实时调度,提出了一种能够有效分析松弛时间并尽可能平衡分配松弛时间的在线节能调度算法TPSRM.设计了一种两段式频率执行策略来改变任务执行时间的分配,能充分在线分析各种形式的松弛时间.通过尽可能合理降低高优先级任务的处理器执行频率来实现有效的在线频率调整.实验结果表明TPSRM算法可实现较好的节能效果.     

Web集群服务器中基于多类限定延迟的区分服务机制

针对Web集群服务器中的区分服务机制存在资源利用率不足的问题，提出了一种基于多类限定延迟的区分服务（MCDDS）机制．该机制使得低优先类的用户请求可以占用高优先类的用户请求未使用的资源来提高资源利用率．通过结合优先级调度策略和排队论，建立了各优先类的用户请求实时检测参数与限定延迟间的数学公式，以实现动态的接纳控制和分发策略，达到控制各优先类的用户请求延迟的目的．对MCDDS与现有的机制进行了模拟实验，结果表明，在高负载下系统的资源利用率提高了61％，且MCDDS机制能控制各优先类的用户请求延迟在限定的延迟范围之内．