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.     

基于抢占阈值的嵌入式实时数据库事务调度

提出了一种嵌入式实时数据库事务处理模型，把抢占阈值应用到固定优先级可抢占的实时事务调度之中，并提出了一种冲突避免的实时事务并发控制协议，使实时事务调度和并发控制高度集成，降低了系统的事务管理开销．通过事务的可调度性分析，给出了可行的调度模型应具备的条件和相应调度参数的分配算法．     

基于RM策略的资源受限偶发任务调度算法

针对现有资源受限偶发任务低能耗调度算法存在的不足,提出基于RM策略的资源受限偶发任务低能耗调度算法.首先,借鉴抢占阈值的思想,通过修改任务优先级的概念,提出双优先级单调速率调度(RM/DPP)算法,并且给出RM/DPP算法可行的必要条件.然后,以RM/DPP算法为基础,提出资源受限偶发任务低能耗调度(STLPSARC)算法,并且给出该算法可行的必要条件.最后,通过实验验证STLPSARC算法的性能,结果表明:STLPSARC算法比RM/DPP算法平均节约大约65.03%的能耗.     

网络化控制系统的RM调度优化研究

减少网络堵塞是提高网络化控制系统性能的有效的方法.提出了一种基于RM调度优化算法的研究方法,通过对网络化控制系统中的调度优化算法的分析,网络利用率明显好于未被调度优化的系统.结果表明,合理的调度优化算法能提高控制系统的网络利用率,同时改善了控制系统的动态性能.     

一种基于时间片的抢占控制模型

针对实时系统中任务调度问题,提出了一种基于时间片的抢占控制模型.该模型以抢占次数上限为特征参数,在满足任务集可调度的前提下,由该特征参数计算出任务时间片并按片内不可抢占的限制条件优化任务抢占次数.采用遗传算法对该抢占控制模型进行了离线实现,同时使用惩罚函数来保证整个任务集的可调度性.通过仿真实验,验证了该模型的有效性.     

反馈调度减少实时控制任务的输出抖动

提出一种反馈调度的方法在线调节控制任务的截止时限,从而减少输出抖动．反馈控制器采用比例算法,通过对其参数的自调整以动态满足整个任务集的可调度性．控制算法被公式化为一个截止时限分配表达式．仿真结果验证了该方法的有效性．     

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.     

DS-TE网络中自适应抢占算法研究

在DS-TE网络中,抢占为高优先级业务提供可靠的服务质量,尤其是当网络过载或者网络节点、链路发生故障时更加有效,为此提出了自适应抢占算法.该算法是通过增强链路上节点LSR对LSP的资源控制能力,来适应新LSP的带宽需求.为了避免对参数的设置,本文将自适应抢占算法区分为自适应最小中断抢占算法(A-minconn)和自适应最小优先级抢占算法(A-minpri).仿真结果表明,自适应抢占算法在抢占带宽、抢占优先级、抢占数目方面的性能明显优于传统算法.     

基于时限单调算法的混合任务实时调度算法的研究与设计

周期任务与非周期任务的混合调度是实时调度研究的一个重要方向。针对现代嵌入式实时系统的任务特性,和经典实时调度算法只调度周期任务的特点,提出一种新的静态优先级调度算法——混合任务时限单调算法(Periodic and Aperiodic Deadline Monotonic,PADM)。该方法结合时限单调(DM)算法和先来先服务(FCFS)算法,将非周期任务量化为周期任务,且非周期任务在其裕度为零时优先级最高。通过理论分析和具体实验比较,在任务集轻载情况下,PADM算法尽可能地保证周期任务的完成率和非周期任务的时限,同时所带来的额外开销小,计算复杂度低,实现方便,是一种有效的混合任务调度算法。     

MPLS网络中支持Diffserv流量工程的抢占算法

通过对MPLS网络中支持Diffserv流量工程的抢占策略的分析,基于抢占策略包括LSP的数目、LSP的优先级和抢占带宽三个主要抢占准则的思想,提出了一种优化的启发式算法。该算法基于回溯法的原理求解NP完全问题。仿真结果表明,与其它算法相比,该算法表现出更高的求解准确度,求解时间复杂度相当,适合实际的大规模网络的应用。此外,本文也考虑了在抢占策略下的路由方法。     

An Adaptive Genetic Algorithm for Multiprocessor Real-time Task Scheduling

Real-time task scheduling is of primary significance in multiprocessor systems. Meeting deadlines and achieving high system utilization are the two main objectives of task scheduling in such systems. In this paper,we represent those two goals as the minimization of the average response time and the average task laxity. To achieve this, we propose a genetic-based algorithm with problem-specific and efficient genetic operators. Adaptive control parameters are also employed in our work to improve the genetic algorithms' efficiency. The simulation results show that our proposed algorithm outperforms its counterpart considerably by up to 36% and 35% in terms of the average response time and the average task laxity,respectively.     

嵌入式实时系统中抢占控制策略及其优化

任务的抢占在保证了系统可调度性的同时,也带来了必然的抢占开销.而对于资源受限的嵌入式实时系统来说,控制任务的抢占次数,降低抢占引起的资源消耗具有重要的意义.提出了一种基于时间片的抢占控制模型,为每个任务分配一个可抢占次数的上限.由于抢占控制会对系统的可调度性造成影响,因此通过遗传算法对任务的抢占次数上限进行优化,使其在满足任务可调度的前提下取值最小.通过仿真实验,分析了优化算法的性能,并从对任务调度的统计结果中可以看出,采用本文提出的抢占控制策略可以有效地减少任务执行中的抢占次数.     

用于多媒体的最早截止时间优先算法改进

对经典实时调度算法之一的最早截止时间优先算法进行研究,提出一种基于动态死线时间的改进方法,避免了瞬时过载导致的系统不可预测的行为.实验表明,本方法保证了连续多媒体应用的服务质量,达到较高的资源利用率,使该算法更加适合多媒体应用环境     

自适应SR-RM调度算法

在分析RM调度算法的基础上,提出了一种自适应SR RM调度算法,通过跟踪任务的实际执行情况以及处理器的繁忙程度自适应地调整任务的执行周期,使任务得到较合理的调度,达到理想的服务响应时间,以提高系统的实时性;同时监视和预测环境的变化是否造成不可调度任务集,通过自动调节任务的执行周期来减少不可调度任务集的发生,提高系统的可靠性·通过仿真实验,证明SR RM能得到较小的任务调度错失率、较高的可调度利用率和实时性能·     

一种基于节点异质性降低跳图维护代价的方法

Skip Graphs提供了一种新的P2P查找算法,但是其系统查询和维护的消息流量巨大,限制了其应用.本文通过构造节点异质性模型,充分考虑节点异质性和节点负载的关系,提出新的Skip Graphs++算法,有效降低系统的维护代价10%～30%,并从理论和仿真两方面进行证明.     

WebitOS内核的实现机制及性能分析

描述了WebitOS的体系结构,WebitOS采用模块化分层结构设计,包含设备驱动、实时内核及轻型TCP/IP协议栈等模块,功能完备;分析了WebitOS内核的实现机制:实时调度采用了基于优先级抢占的多任务调度机制,内存管理采用了最佳匹配的分配算法和边回收边整理的回收算法.在此基础上,从内核运行的时空开销、支持EI应用等角度对WebitOS内核的性能进行了测试.结果表明,WebitOS内核是一个实时、精简且高效的内核,特别适用于资源受限环境下开发嵌入式实时应用.