基于MrsP协议的任务划分优化算法

多处理器实时系统中,调度和资源共享是核心问题,与之相对应的调度算法和共享资源访问协议将直接影响系统的性能,这就要求调度算法和资源访问协议在保证实时性的基础上尽量发挥硬件平台的计算能力。然而,现有的调度算法多假设任务相互独立,没有考虑任务之间的资源共享,共享资源访问协议也多侧重于规则和最坏响应时间分析。对此,将P-RM算法和MrsP协议相结合,得出了多处理器实时系统的整体可调度性条件。文中根据MrsP协议的特性,提出了一种减小阻塞时间的任务划分算法,通过改进任务利用率的计算方式解决了关键区重复计算的问题,与之前的任务划分算法相比,也解决了关键区重复计算以及任务分类后拆分再分配的问题。实验表明,该算法所需要的处理器数目减少了15%~20%。     

EDF调度算法抢占行为的研究及其改进

通过对采用抢占式EDF算法的嵌入式系统中各实时任务抢占行为的分析,建立了一个周期性任务集的抢占模型,从数学上描述了抢占关系、可调度性、调度开销与实时任务的周期、执行时间、最终期限、启动时间等属性之间的关系.依据该抢占模型,提出了一个改进的抢占式EDF调度算法,通过将基于遗传算法的优化方法离线计算得到的实时任务启动时间作为目标系统的一个调度参数,减少抢占次数,改变抢占关系,从而提高系统的可调度能力和实时性能.最后用实验验证了改进的抢占式EDF调度算法的有效性.     

硬实时系统中基于任务同步及节能的动态调度算法

提出基于任务同步及节能的动态实时调度算法HDSA(hybrid dynamic scheduling algorithm),以有效地解决任务同步及节能的难题.HDSA 结合RM及EDF算法,在满足任务实时可调度性及任务同步的限制条件下,采用DVFS节省能耗.HDSA包含静态算法及动态算法两部分.静态算法在静态条件下,求出任务的静态速度.动态调度算法在实际运行中,固定临界区的运行速度,并充分回收、利用任务运行时的空闲执行时间,调节处理器的速度,以有效降低能耗并满足实时可调度性.同时避免高优先权任务被阻塞时,临界区继承高优先权任务的速度时所造成的处理器电压开关的频繁切换,因而能有效地降低实时任务调度的成本.实验测试表明,HDSA在调度性能上明显优于目前所知的有效算法.     

无线移动网络环境中混合式任务调度策略的研究与实现

无线移动网络具有性能不稳、易受外界干扰等特点,要求实时调度必须考虑网络变化影响.因为网络性能变化可直接导致网络延时变化,即任务耗费在网络传输上的时间发生变化,从而对任务集可调度性产生影响.传统调度算法大多未考虑网络因素.由此提出适应于网络性能不稳定环境下的混合式任务调度策略,测试结果表明该策略有利于提高混合实时任务在网络性能动态变化环境下的可调度性.     

融合面积估算和多目标优化的硬件任务划分算法

针对可重构计算机系统配置次数(划分块数)的最小化问题,提出了一种融合面积估算和多目标优化的硬件任务划分算法。该算法每次划分均进行硬件资源面积的估算,并且通过充分考虑可重构资源的使用、一个数据流图所有划分块执行延迟总和、划分模块间边数等因素构造了新的探测函数prior_assigned(),该函数能够计算每个就绪节点的优先权值,新算法通过该值能动态调整就绪列表任务节点的调度次序。实验结果表明,与现有的层划分、簇划分、增强静态列表、多目标时域划分、簇层次敏感等5种划分算法相比,该算法能获得最少的模块数,并且随着可重构处理单元面积的增大,除层划分算法之外,其执行延迟的均值也是最小的。     

截止时间约束下独立网格任务的协同调度模型

针对网格环境中任务实时性难于保证的问题,提出一种截止时间保证度的计算方法,用于量化分析资源协同调度对任务实时约束的影响,并设计和实现了一个可扩展的协同调度模型,允许系统动态选择截止时间保证度最优的协同调度方案.实验结果显示,截止时间保证度指标可以较为准确地量化调度决策对任务实时约束的满足程度,从而为实时网格任务调度决策...     

开放式悬挂物管理系统任务调度策略研究

针对开放式悬挂物管理系统(Stores Management System,SMS)硬实时、软实时和非实时任务并存,任务需动态加入和退出,且任务执行时间不确定导致的调度困难,提出一种改进的基于服务器的任务调度策略.系统调度器由任务接收控制、调度服务器和自适应控制3大模块组成,其中任务接收控制可在不进行全局可调度性分析的...     

同步卫星转发器二维时频资源蚁群调度算法

针对地球同步卫星转发器多任务时频资源调度问题,考虑任务执行时间和占用带宽需求,建立了以卫星系统总收益为目标的多约束规划模型,提出了基于任务频率时间窗口更新的蚁群调度算法.该算法综合考虑了任务优先级和时间灵活度,以增强蚁群在状态转移规则下的搜索能力;同时设计了虚拟任务、伪随机状态转移规则和信息素参数,保证算法向最优解逐步收敛.实例仿真表明,该算法相对于传统蚁群算法、遗传算法和启发式算法,在算法结果、寻优能力和稳定性方面具有显著优势.     

多核处理器中混合关键级任务可调度及半分区划分算法

当前,多数多处理机中混合关键级任务可调度性分析以及半分区调度算法均针对单核利用率展开研究。但由于多核系统任务调度复杂性较高,现有研究结果存在各处理器负载不均衡以及任务可调度性不理想等问题。针对该问题,文中将动态需求边界函数(Dynamic Demand Boundary Function, DDBF)的应用范围扩展至多核处理器系统。根据半分区划分调度算法对DDBF改进,并加入了结转作业和前接作业分析提出了SDDBF(Super Dynamic Demand Boundary Function),可更精确地计算与利用资源。文中基于SDDBF提出了SDA(Stepper Dispatch Algorithm)可调度性分析法与半分区划分算法MCWF(Mixed-Criticality Worist First)。仿真结果表明,相较于AMC(Adaptive Mixed Criticality)、AMC-max以及XU算法,SDA可调度性分析判定提升了5%～10%,相较于WF＿MY(Worst First＿My)、WF＿NEW(Worst First＿New)算法,MCWF可使系统在任意关键等...     

面向容错的对地观测卫星实时任务调度研究

提出一种面向容错的对地观测卫星任务调度模型,该模型采用主版本/副版本技术可以实现对任意时刻一颗卫星失效时的容错.在容错调度模型的基础上,提出了一种卫星容错调度算法FTSS.FTSS采用重叠技术,有效提高了卫星资源利用率.此外,FTSS采用了任务合成策略可以有效减少实际执行任务的个数从而进一步提高系统的可调度性.为了验证FTSS算法的性能,本文通过模拟实验对FTSS与其它3个基准算法进行了比较分析.实验结果表明FTSS优于其它算法,适合卫星实时任务容错调度.     

交换式以太网实时消息可调度性分析

针对交换式以太网不能满足工业数据通信的实时性要求问题,首先提出了一种改进的,在站点和交换机端均使用EDF算法的消息调度模型,并由源站点和目标站点以分布式方式对实时消息在链路的可调度性进行判定,从而简化了交换机的设计.另外,为保证实时消息在交换式以太网传输的实时性,分别给出了实时消息在发送和接收链路的可调度性判定条件,并进行了相应的理论证明.     

一个面向嵌入式系统实时性能优化的抢占模型

通过对采用RM调度策略的实时嵌入式系统抢占行为的分析，建立了一个周期性实时任务集的抢占模型，从数学上定量地刻画了因抢占而导致的额外开销与系统中各实时任务属性的关系，以及与整个实时任务集的可调度性的关系。依据该模型并借鉴生物学领域的寄生思想，提出了一个基于进化规划的性能优化方法，通过调整任务启动时间，以减少抢占次数或改变抢占关系，降低系统额外开销，提高系统实时性能；最后通过实验验证了建立在抢占模犁基础上的嵌入式系统件能优化方法的有效件。     

CPS异构分布实时系统中带负载因子的容错调度

介绍了Cyber-Physical Systems的基本内容,给出了基于Cyber-Physical Systems异构分布式中的实时任务系统模型。并在该模型下结合基/副版本备份技术提出了两种适应于Cyber-Physical Systems异构分布式实时环境的启发式容错调度算法:HDLMA算法和HDLFA算法。最后针对这两种算法,分析了算法可调度性,负载均衡性,任务粒度大小对负载均衡性的影响,以及调度阀值对算法可调度性的影响。     

系统程序、操作系统

0013486基于确定周期性任务的进程管理及可调度性分析[刊]/陈劲林//计算机研究与发展.—2000,37(3).—307～312(D)文中讨论了基于确定周期性任务的实时系统进程管理,对确定周期性任务采用调度器生成的管理方式;通过截止期递增分类法将非周期性任务分为两类,分别采用中断内抢占调度和信号调度,提出了改进的最大紧急度优先算法,分析了目标系统的可调度性,给出了其可调度的充要条件。     

用于开放式系统的二维优先级实时调度

提出了一种新的用于开放式系统的调度机制,即二维优先级实时调度,它不仅划分任务优先级,还划分调度策略优先级.任务的执行顺序由其调度策略优先级和任务优先级共同决定.它不仅可以解决传统优先级调度机制中机制与调度策略不能相分离的问题,还提高了效率.这种机制中引入的CPU带宽控制策略,可以根据需要实现硬实时、软实时、混合实时不同目标的实时系统,并简化了任务可调度性分析,且可以为不同权限或级别的用户提供不同QoS服务.这种调度架构不仅效率高,而且具有很强的开放性,适用广、易扩展.     

多扩展目标滤波器的量测集划分算法

针对不同扩展目标产生的量测密度差别较大时的量测集划分问题,为扩展目标概率假设密度(PHD)滤波器提出了一种基于共享最近邻(SNN)相似度的量测集划分算法。量测间的SNN相似度可体现量测在量测空间局部分布情况,考虑了量测周围的量测信息,因此提出的SNN相似度划分法能够较好地划分量测密度差别较大的量测集,进而提高了扩展目标的跟踪性能,且基于提出的划分算法的PHD滤波器计算量也所减少。     

自适应遗传算法的数据中继卫星光网络资源调度算法

以数据中继卫星光网络系统资源、任务和约束条件为参量,以任务对资源的选择为优化对象,提出了一种基于自适应遗传算法的数据中继卫星光网络资源调度算法.综合考虑多中继星、多时间窗口、多光学天线以及任务优先级要求,建立调度模型;采用当前任务调度时间的确定和后续任务可见时间窗口的更新的调度操作,对不同资源的任务集合进行调度安排并实现了可见时间窗口的动态更新,获得调度任务的总权值并将其作为参量计算适应度值,最后通过改进的自适应遗传算法对不同调度方案进行寻优.以3颗中继星、12颗用户星,6个光天线,60个任务为条件设置了仿真场景,仿真结果表明该算法在收敛速度、调度效率方面具有优势,适应于多任务、多天线的数据中继卫星光网络系统资源调度.     

基于3D碎裂度布局策略的可重构硬件任务调度算法

现有硬件任务调度算法任务描述不完善且忽视时间维上紧凑性。该文考虑任务下载时间、完善任务属性,以器件2维资源与时间建立3维资源模型,将任务布局问题抽象成特殊的3维空间放置问题,在此模型上分析出现有算法不能克服任务不可预知性和资源占用多变性,导致调度成功率和资源利用率低。针对此问题,该文提出了一种3维可重构任务调度算法3D_RTSA。设计并实现了基于任务紧迫度的调度策略和基于3D碎裂度的布局策略。与其他4种算法实验对比结果表明,在重负载、小任务C30情况下,3D_RTSA调度成功率比GC, Look-aheadest, SPSA, DTI算法分别高3%, 21%, 28%, 35%左右;在轻负载、大任务C50情况下,资源利用率比Look-aheadest, SPSA算法分别高5%, 18%左右,且该文算法时间复杂度并未增加。     

MOS器件的二维稳态分析

本文叙述了MOS 器件的二维稳态分析软件.二维泊松方程和电流连续方程是用有限元法求解的.非线性泊松方程用牛顿-拉夫森法线性化.由于采用Gummel迭代法求解和巧妙地采用稀疏矩阵技术存放方程的系数矩阵,节省了所占用的计算机内存.求解所需网格划分信息由程序自动形成.本文给出了本程序运行时占用内存和运算时间以及MOS器件的一些计算结果.     

一种基于动态资源采集的Hadoop作业调度算法

为了克服Hadoop中基于槽的资源模型对集群资源的浪费,提高Hadoop集群的资源利用率,提出了一种基于动态资源采集的Hadoop作业调度算法.通过在作业运行过程中动态采集部分任务的CPU,内存和IO的资源利用率来评估同一作业中其他任务的资源需求,然后根据任务的实际资源需求以及TaskTracker节点的负载情况进行任务调度,以充分利用各TaskTracker节点的计算资源.通过对比实验表明该调度算法能明显提高集群的资源利用率,缩短作业的完成时间.