一个改进的实时任务模型——周期多帧任务模型

实时系统在航空航天等重要部门的应用非常广泛,而且也极为关键。实时调度及其调度对象－－实时任务的研究是实时系统研究的重点之一。在研究周期任务的基础上,给出了一个改进的实时任务模型－－周期多 帧任务模型。证明了这种模型的可调度性优于周期任务模型,对此任务模型的DM算法的可调度性进行了分析,并给出了其算法实现。     

基于动态优先级策略的最优软非周期任务调度算法

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 通过定义“调度”和“逆调度” ,对实时周期任务集在使用EDF算法调度时的可挪用时间进行分析 ,求出了周期任务集在使用EDF调度时的最大可挪用时间 在此基础上 ,提出用于缩短非周期任务响应时间和周转时间的调度算法———ISA(idlestealingalgorithm) ISA算法充分使用最大可挪用时间 ,在保证周期任务满足最后期限的同时能取得非周期任务的最优响应时间和周转时间 证明了ISA算法的最优性 ,并使用仿真实验进行了性能验证     

多机Flow Shop加权完成时间调度问题的渐近最优算法研究

最近Chou、Queyranne和Simchi—Levi，Liu分别证明了恒速平行机调度问题和Flow shop调度问题的基于有效作业加权最短处理时间的启发式算法是渐近最优的。本文使用分组机器模型的方法证明：即使对于多机Flow shop加权完成时间调度问题，基于有效作业加权最短处理时间的启发式算法也是渐近最优的。关键词调度，多机Flow shop调度，启发式算法，渐近最优分析     

基于多处理机的混合实时任务容错调度

提出了一种混合实时任务容错调度算法．该算法采用Rate Monotonic(RM)算法完成周期任务的静态调度；采用预订处理机时间方法和Earlier Deadline First(EDF)算法动态调度非周期任务；采用主／副版本备份技术确保系统的容错能力．通过充分利用周期任务的剩余处理机时间调度非周期任务和主动备份与被动备份相结合的方法有效地减少了处理机数．仿真结果证明了算法的有效性．     

一类特殊的非抢占式周期任务的调度方法

现实世界中针对许多任务的资源调度分配和使用具有时效性,对该类任务的调度问题目前的研究还较少。针对此类调度问题,分析其特点,明确其与已有调度模型研究问题的区别,提出新的非抢占式周期任务调度模型,并证明了该类问题为NP完全问题。在此基础上,给出了一种求解最优解的模式剪枝算法,以及一种求解近似解的快速求解算法。相关实验表明,提出的两种算法能够针对不同的需求场景分别对调度问题进行高效求解。     

基于RM调度算法的μC/OS-II多任务周期的设计

嵌入式实时操作系统μC/OS II对于多任务调度采用让就绪表中优先级最高的任务总是处于运行状态，这种策略在周期性多任务的调度中存在着缺陷，可能使得任务的周期设计不当导致任务不能被调度。通过引入单调速率调度算法，在对多个任务设计任务周期时予以分析，确定每个任务都能被调度。     

基于任务复制的分簇与调度算法

针对并行与分布式系统中相关任务的静态调度问题,以最小化调度长度为主要目标,以减少资源数为次要目标,对待复制的重要祖先集定义了新的选择策略,提出了基于任务复制的动态关键前驱调度算法.改进了粒度的定义,证明了对任意DAG,算法有优于前人的性能下界.实验结果优于典型任务复制算法,特别是对经典EZ算例的解(调度长度为8)好于前人认为的理论最优解(调度长度为8.5),并证明了新的解为最优解.定义了DAG的补图,讨论了不允许任务复制时树型DAG的2-优度算法.     

一个基于DAG图的指令调度优化算法

指令调度是优化编译技术中一项关键技术,对于VLIW体系结构的CPU,指令调度显得尤为重要。指令调度是在保证语义正确的前提下,改变指令的执行顺序,减少流水线中的空闲周期,从而提高CPU性能的一种优化方法。文章着重分析了优化编译中的指令调度问题,提出了一个指令调度算法和DAG图的一种化简方法,证明了算法的正确性,分析了算法的效率,比较了生成的新指令序列和最优的指令序列总的执行时间的差别。同时,针对目前流行的编译器GCC的指令调度算法中存在的问题,提出了一个较好的解决途径。     

强实时环境下调度非周期任务的时限寻优方法

文章提出了强实时环境下调度弱时限非周期任务的时限寻优方法（ＤＯＡ）,该方法在保证周期任务和偶发性任务满足时限要求的前提下,使非周期任务的响应时间达到最优。它还可根据实时应用的需要对算法的执行性能和计算复杂度进行折衷调整。仿真实验表明,ＤＯＡ与现有的动态调度算法相比,使非周期任务响应时间更短,同时它收敛快,额外开销小,计算复杂度低,实现方便,因此是强实时环境下对周期任务与非周期任务进行混合调度的一种较好的方法。     

分布式多媒体任务风车调度延迟问题的研究

作者于1999年提出一种分布式多媒体任务的风车调度算法DMSr,它在分布式系统各节点上通过逐步消除候选项,计算出各任务的调度周期,使多媒体无抖动地传输。在此基础上,作者继续研究了DMSr风车调度延迟最小化问题。文章定义了延迟时间和调度启动滞后时间概念,分析了调度启动滞动时间、调度周期和延迟时间之间的关系,证明了DMSr调度传输延迟时间是启动滞后时间的周期性函数,延迟时间被描述为一组具有固定斜率的锯齿线段,并提出了一种启动滞后时间的计算算法MinSum,它能使任务总延迟最小化。     

EDF统一调度硬实时周期任务和偶发任务的可调度性判定算法

现有的硬实时周期任务和非周期任务的混合调度方法都没有保证非周期任务的实时性,所以不适合调度具有强实时要求的偶发任务.通过分析和计算EDF算法调度偶发任务所占用的空闲时间和挪用时间,以及调度后对空闲时间和最大可挪用时间的影响,提出一种采用EDF算法统一调度硬实时周期任务和偶发任务时的可调度性充分判定算法.最后用仿真实验得出了该算法在不同系统负载下的判定准确率和偶发任务的平均响应时间.     

基于动态松弛时间回收的开销敏感节能实时调度算法

为适应实际系统中任务集的不断变化以及不可忽视状态切换开销的要求,针对多核多处理器系统中常见的周期任务模型,提出一种基于动态松弛时间回收的开销敏感节能实时调度算法DSROM,在每个TL面的初始时刻、任务提前完成时刻实现节能调度及动态松弛时间回收,在不违反周期任务集可调度性的基础上,达到实时约束与能耗节余之间的合理折衷。模拟实验结果表明,DSROM算法不仅保证了周期任务集的最优可调度性,而且当任务集总负载超过某一个值后,其节能效果整体优于现有方法,最多可节能近20%。     

单层树型网格下独立任务的周期性调度

提出单层树型网格下单位独立任务的周期性调度方法,单位独立任务是大小相等的独立任务.首先,为单层树型网格下的单位独立任务调度建立线性规划模型,通过分析整数线性规划求解过程,发现一个单层树型网格平台在节点构成不同时,分别具有非饱和态、临界态或冗余态特征;并且,随着网格节点上任务数的增多,线性规划最优解呈线性增长,任务调度具有周期性特性.据此给出非饱和态、临界态或冗余态网格的定义、性质和判定方法,推导出单位独立任务调度的周期长度.最后,分析了周期性调度的时间复杂性,提出一种周期性调度算法Periodic-Sched.实验结果表明,周期性调度是有效的.单位独立任务的周期性调度将大规模的任务调度问题简化为一个周期内的任务调度,降低了调度问题的复杂度.该调度方法适用于对Hadoop平台的Map任务进行调度.     

Optimal rate-based scheduling on multiprocessors

The PD² Pfair/ERfair scheduling algorithm is the most efficient known algorithm for optimally scheduling periodic tasks on multiprocessors. In this paper, we prove that PD² is also optimal for scheduling “rate-based” tasks whose processing steps may be highly jittered. The rate-based task model we consider generalizes the widely-studied sporadic task model.     

提高软非周期任务响应性能的调度算法

实时环境中常常既包含硬周期任务,又包含软非周期任务,引入一种改进软非周期实时任务响应时间的算法.已有的解决混合任务调度问题的方法都是基于速率单调（Rate Monotonic）策略的,其中从周期任务“挪用时间”的算法被证明优于其他所有算法.但是,速率单调算法限制了处理器的使用率,从而使周期任务的可“挪用”时间受到限制.最后期限驱动（Deadline Driven）策略DD可使潜在的处理器利用率达到100%.新算法正是在周期任务的调度中适当加入了DD策略,从而使非周期任务的响应时间得以缩短.仿真实验的结果表明,这种算法的性能优于已有的所有算法,而由它所带来的额外开销却不算很高.     

On the complexity of fixed-priority scheduling of periodic, real-time tasks

We consider the complexity of determining whether a set of periodic, real-time tasks can be scheduled on m 1 identical processors with respect to fixed-priority scheduling. It is shown that the problem is NP-hard in all but one special case. The complexity of optimal fixed-priority scheduling algorithm is also discussed.     

An optimal algorithm for scheduling soft aperiodic tasks indynamic-priority preemptive systems

The paper addresses the problem of jointly scheduling tasks with both hard and soft real time constraints. We present a new analysis applicable to systems scheduled using a priority preemptive dispatcher, with priorities assigned dynamically according to the EDF policy. Further, we present a new efficient online algorithm (the acceptor algorithm) for servicing aperiodic work load. The acceptor transforms a soft aperiodic task into a hard one by assigning a deadline. Once transformed, aperiodic tasks are handled in exactly the same way as periodic tasks with hard deadlines. The proposed algorithm is shown to be optimal in terms of providing the shortest aperiodic response time among fixed and dynamic priority schedulers. It always guarantees the proper execution of periodic hard tasks. The approach is composed of two parts: an offline analysis and a run time scheduler. The offline algorithm runs in pseudopolynomial time O(mn), where n is the number of hard periodic tasks and m is the hyperperiod/min deadline     

Priority-Driven Scheduling of Periodic Task Systems on Multiprocessors

The scheduling of systems of periodic tasks upon multiprocessor platforms is considered. Utilization-based conditions are derived for determining whether a periodic task system meets all deadlines when scheduled using the earliest deadline first scheduling algorithm (EDF) upon a given multiprocessor platform. A new priority-driven algorithm is proposed for scheduling periodic task systems upon multiprocessor platforms: this algorithm is shown to successfully schedule some task systems for which EDF may fail to meet all deadlines.     

Feasibility analysis of real-time transactions

The objective of this paper is two-fold: give a survey of response time analysis (RTA), and contribute to schedulability analysis for the real-time transaction model. The RTA is studied under fixed priority policies (FPP), while schedulability analysis assumes an optimal scheduling algorithm (like the deadline driven scheduling algorithm EDF) in a preemptive context on uniprocessor systems. We compare the transaction model to the family of multiframe models, then present the exact, and approximated methods, as well as a tunable method to compute the RTA. Finally we present a new schedulability analysis method and an efficient algorithm to speed up this test.