多处理器混合实时任务调度

比例公平调度PFair(Proportionate-Fair)算法和边界公平调度BFair(Boundary-fair)是多处理器系统上周期性实时任务的最佳全局调度方法,但在实际的实时系统中,实时任务往往是周期任务和非周期任务混合的任务系统,在研究PFair和BFair调度算法的基础上,提出了基于服务器思想的公平调度方案,实现了对混合实时任务的调度,同时保证了任务公平地使用共享资源,使得公平调度算法适用于多处理器系统中的混合实时任务调度,扩展了其适用范围。     

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.     

双头磁盘系统的实时调度算法

对双头磁盘系统模型和调度算法进行实时化扩展,设计了三种实时调度算法：最早截止期优先（ＥＤＦ）算法,可满足的最早截止期优先（Ｆ－ＥＤＦ）算法和忽视超期限请求（ＩＧＭ－ＥＤＦ）算法．由于这三种算法充分考虑了Ｉ／Ｏ请求的截止期限,使双头磁盘系统能满足更多的实时Ｉ／Ｏ请求．实时调度算法的性能模拟实验表明：实时调度算法比非实时算法能更好地满足实时Ｉ／Ｏ请求的期限要求．三种实时调度算法中,ＩＧＭ－ＥＤＦ的性能最好,它很适用于硬实时应用;Ｆ－ＥＤＦ算法的性能次之,它最适合于软实时应用．     

一种嵌入式系统自适应调度算法研究

在优先级调度策略的基础上,引入自适应调度策略来降低调度错失率,采用任务分组的方法,通过判断函数动态地选择调度策略,利用可达截止期优先来降低任务错失率,保证了全局优先级高的任务的调度成功率.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策略相当的调度性能;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.     

一种基于动态优先级的实时混合任务调度算法

作者对现有多种实时任务调度算法进行研究,针对复杂实时任务模型,提出了一种新型的基于动态优先级的混合型实时任务调度算法.经过模拟测试验证,算法可以提高硬截止期任务满足截止期的概率,也可以提高固截止期任务完成数量占总数量的比例.     

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。     

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.     

一种嵌入式系统自适应调度算法研究

在优先级调度策略的基础上,引入自适应调度策略来降低调度错失率,采用任务分组的方法,通过判断函数动态地选择调度策略,利用可达截止期优先来降低任务错失率,保证了全局优先级高的任务的调度成功率。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策略相当的调度性能;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。     

双头磁盘系统的实时调度算法

对双头磁盘系统模型和调度算法进行实时化扩展,设计了三种实时调度算法,最早截止期优选（ＥＤＦ）算法,可满足的最早截止期优点（Ｆ－ＥＤＦ）算法和忽视超期限请求（ＩＧＭ－ＥＤＦ）算法,由于这三种算法充分考虑了Ｉ／Ｏ请求的截止期限,使双头磁盘系统能满足更多的实时Ｉ／Ｏ请求,实时调度算法的性能模拟实验表明,实时调度算法比非实时算法能更好满足实时Ｉ／Ｏ请求的期限要求,三种实时调度算法中,ＩＧＭ－ＥＤＦ的性能最     

具有自适应特性的反射式动态弹性调度模型

针对负载可以弹性变化的实时系统,提出了一种两层结构的动态调度模型,实现具有自适应性的反射式弹性动态调度.上层调度采用弹性调度算法动态地调整实时任务的作业周期,底层调度采用MUF调度算法,保证实时任务的优先级次序.通过反馈控制,弹性调度器对实时系统的性能进行动态优化.在保证实时任务服务质量(Quality of Service QOS)要求的前提下,通过改变实时任务的运行周期,接纳尽量多的服务请求,以达到提高实时系统吞吐率的目的.模拟测试表明本模型适用于实时任务负载可以动态变化的实时系统中.     

有限期作业调度的一个新算法

提出了关于有限期作业调度的一个新算法，并证明了新算法的正确性，即对任意一个实例输入，算法都获得最优解作为输出．当作业数n较大而各作业时间期限较小时，该算法的时间复杂度接近于o(n)，优于现有的其他算法o(nlogn)．     

一种基于经济模型的网格资源调度算法

将贪婪算法推广,针对计算网格提出了一种基于经济模型的资源调度算法.将网格计算环境下一组相互独立的计算任务（Meta-Task）的资源调度问题看作是具有限定条件的最优化问题,根据网格用户提供的“deadline”和“budget”,每次选择使得执行最短的任务进行调度.通过在Gridsim环境下的分析与比较,该算法在满足用户要求的QoS需求同时,能够以尽可能少的时间完成任务.     

随机JIT排序问题

讨论随机JIT排序问题.由于目标函数是完工时间与工期平方偏差和的数学期望(ESSD)时,有些问题的求解变的非常困难,采用的目标函数是期望完工时间与工期平方偏差和(SSDE).证明极小SSDE函数的最优排序具有V-形性质,这个性质对构造有效算法是非常有用的.于是使有的问题变得简单,使有的不能解决的问题得以解决.还证明了ESSD函数和SSDE函数的差别并不大.     

平行批排序最小化最大完工时间在线算法的一个注记

讨论单机、平行批、批容量无界、最小化最大完工时间的在线排序问题.对该排序问题,Zhang等人(G.Zhang,X.Cai and C.K.Wong,On-line algorithms for minimizing makespan on batch processing machines,NavalResearch Logistics,48(2001),241-258.)和Deng等人(X.Deng,C.K.Poon and Y.Z.Zhang,Approximation algo-rithms in batch processing,Journal of Combinatorial Optimization,7(2003),247-257.)两组作者分别独立地给出了同一个竞争比为(5 1)/2的在线算法,并证明该在线算法是最佳可能的.在他们的算法中,在每一批中的加工时间最大的工件,不妨设其准备时间为r而加工时间为p,将被滞后到(1 α)r αp时刻以后加工,其中α=(5-1)/2.对同一问题设计了一个修订的在线算法,其中加工时间为p的工件只需要滞后到αp时刻.该在线算法仍然是最佳可能的,并且在一定意义下,该在线算法是渐近最优的.     

现场硬实时网络调度算法研究

研究了实时任务死线不大于其周期的任务集调度条件与硬实时网络调度算法约束条件，论证了计算时间复杂度，并将单调死线调度方法直接用于非周期任务调度．最后对调度算法的可调度性进行了严格测试．     

一类具有学习效果的单机排序问题

讨论一类具有学习效果的单机排序问题.在这类问题中,由于学习效果的作用,工件加工时间将逐渐减少.学习效果通过工件正常加工时间的分段线性函数来描述.基于对问题的分析,把目标函数为极小化总惩罚的工期确定问题转化成指派问题,从而得到问题的多项式算法.对于极小化完工时间和与完工时间偏差的双目标问题,其一般情况同样可以转化成指派问题.此外,对于某些特殊情况,给出了极小化最大完工时间问题与完工时间和问题的简便算法.     

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.     

一种可调节动态任务调度算法

提出了适于异构环境独立任务调度的可调节动态调度算法(AS算法)。该算法以任务与处理机的执行时间和完成时间作为参数共同构造任务调度顺序的衡量值,其中二者所占的比重能进行适当调整。AS算法克服了Min-min算法单纯追求局部最优的局限性,更适合异构环境。实验结果表明AS算法可以有效地降低调度跨度,其性能比Min-min算法有所提高。     

一种基于禁忌搜索方法的作业车间调度

提出了一种解决作业车间调度最短完工时间问题的启发式算法．该算法中采用了变禁忌表长度策略的禁忌搜索方法．在禁忌搜索过程中利用完工时间（makespan）的一个下界作为判断一个解好坏的辅助量，由于得到该下界所需的计算量远远小于完工时间的，因此大大地减少了禁忌搜索过程的计算时间．从对一组问题基准实例的实验计算结果看，该算法在合理的计算时间内，得到了比当前没有使用转换瓶颈技术的最好的禁忌搜索算法之一的TSAB算法更好的结果．     

单件车间生产作业计划再生方法研究

针对单件车间生产作业计划的再生问题,用ＶｉｓｕａｌＦｏｘｐｒｏ开发了一个时间调整算法和实现了禁忌搜索算法．当干扰发生时,前者用于无可替代机床情况下对受影响工序的开工时间和完工时间的调整;后者用于有可替代机床情况下对在替代机床上加工工件的排序．实验表明,它们能较好地解决各种情况下生产作业计划再生问题．