两种经典实时调度算法的研究与实现

速率单调（RM）调度和最早截止期限优先（EDF）调度在实时调度领域占有重要低位。基于一个x86体系结构的小系统上设计实现RM和EDF调度算法，并在不同的工作负载下，以任务截止期错失率作为衡量不同任务调度算法性能优劣的指标，对两种算法进行了性能分析和比较。在通常情况下，RM和EDF都可以保证任务成功调度，EDF算法可承受较多的工作负载。但是随着负载的增加，EDF算法性能急剧下降，到一定过载程度，EDF算法性能低于RM算法。     

面向系统负载的分段式实时调度算法及其实现

实时调度算法是实时系统中的关键技术,实时任务能否在规定的时限内完成主要依赖于调度算法的优劣.本文提出了一种分段式实时调度算法SS(Sectional Scheduling),此算法根据系统负载强度的不同将系统负载划分为三种情况:正常负载,超载和严重超载,每一种情况采用不同的调度算法.模拟实验表明,在所有负载条件下该算法相对于典型的EDF(Earliest Deadline First)算法,HVF(Highest Value First)算法与HVDF(Highest Value Density First)算法都有很大的性能改进.     

一种基于EDF算法的多处理器实时调度算法

多处理器系统实时调度理论是目前实时系统研究的热点问题。EDF调度算法是目前流行的实时调度算法,有很多优点,但在多处理器系统应用中存在问题。论文研究了EDF调度算法在多处理器系统中的调度理论,在此基础上,提出了一种基于EDF算法的优先级驱动实时调度算法,算法充分利用了EDF调度算法的优点,较大程度地克服了EDF算法在多处理器系统中的调度缺点,并提供了较好的实时调度性能。     

实时调度中基于多特征参数的任务优先级设计方法

本文在实时任务调度中基于任务的价值、剩余执行时间、空闲时间以及到达时间等多特征参数设计任务的优先级,并使任务的优先级随着任务紧迫性和完成程度变化而动态调整,并基于新的优先级设计策略提出一种实时动态抢占式调度算法VRSAF算法。仿真实验表明,在负载较轻时,VRSAF算法能获得近似EDF算法的调度性能;在过载情况下,其调度性能优于HVF算法;总体调度性能高,并能在系统过载的情况下实现平缓的降级。     

基于动态双向优先级的任务分配与调度算法

提出了一种基于动态双向优先级的任务分配与调度算法,称作动态双向优先级(DDDP)算法。该算法综合考虑了实时任务的优先级和子机的优先级,构造了动态双向优先级任务分配模型,实现了数据传输中主机/子机模式的任务动态分配与调度。在模拟实验中,通过使用正常负载和过载情况下的典型数据对算法进行仿真研究表明,这种算法比单纯考虑截止期的EDF算法在性能方面有明显的改进和提高。     

基于嵌入式RTOS的闭环反馈调度算法的研究

分析了常见调度算法的特点,提出一种基于嵌入式实时操作系统的闭环反馈控制调度策略。针对任务的特点,从任务的周期与非周期性、I/O消耗和处理器消耗型两个方面对任务进行相应的反馈控制,使调度器具有一定程度上的自适应功能。并对实时操作系统μC/OS-II的内核调度算法进行改进,同时与EDF算法进行对比测试,可以看出改进后的调度算法在系统负载较重或系统过载的情况下表现良好。     

基于嵌入式RTOS的闭环反馈调度算法的研究

分析了常见调度算法的特点，提出一种基于嵌入式实时操作系统的闭环反馈控制调度策略。针对任务的特点．从任务的周期与非周期性、I／O消耗和处理器消耗型两个方面对任务进行相应的反馈控制，使调度器具有一定程度上的自适应功能。并对实时操作系统μC／OS-Ⅱ的内核调度算法进行改进，同时与EDF算法进行对比测试，可以看出改进后的调度算法在系统负载较重或系统过载的情况下表现良好。     

单处理器系统的实时调度算法研究

实时调度算法是实时系统中的关键技术。文章在研究单处理器系统中常用实时调度算法：固定优先级调度算法和动态优先级调度算法基础上，详细分析了常用固定优先级调度算法RM、DM算法和动态优先级调度算法EDF、LLF和MLLF算法的运算过程和使用条件，提出了各个算法在实际应用中存在的问题，为实际应用中选择何种实时调度算法确定了依据。     

一种硬实时调度算法的可行性判定及实现

实时调度算法是实时系统的关键。验证实时调度算法的可行性是在实时系统中实施某种调度算法的必经环节。本文针对硬实时调度算法中的最早时限优先(EDF)调度算法,分别介绍在简单模型上和复杂模型上如何判定实时任务的可行性。     

单处理器系统的实时调度算法研究

实时调度算法是实时系统中的关键技术.文章在研究单处理器系统中常用实时调度算法:固定优先级调度算法和动态优先级调度算法基础上,详细分析了常用固定优先级调度算法RM、DM算法和动态优先级调度算法EDF、LLF和MLLF算法的运算过程和使用条件,提出了各个算法在实际应用中存在的问题,为实际应用中选择何种实时调度算法确定了依据.     

改进型EDF调度算法的研究与实现

分析实时系统EDF调度算法的优缺点,为优化报文调度,提出基于EDF的相对价值可提升的且相对价值最大的任务最优先调度算法,采用多个参数计算报文的优先级。实验结果表明,与传统EDF调度算法相比,改进型算法能充分利用总线带宽,对总线报文进行最优化调度。     

嵌入式软件实时调度模型设计与仿真

针对应用系统的数据有效期需求,利用基于模型的软件设计方法,提出一种基于生产者-消费者模型的实时调度模型,该模型放宽了最早截止期优先调度算法中周期对截止期的限制,解决了模型中的优先约束问题。设计的实时调度仿真程序可以真实地反映系统对任务的实际调度情况。     

Real-time load balancing scheduling algorithm for periodic simulation models

A scheduling algorithm is crucial for real-time simulations because it guarantees that each model meets its deadline. Traditional online real-time scheduling algorithms such as Earliest Deadline First (EDF) introduce a high overhead when scheduling a large number of models. In this paper, a new algorithm called time-stepped load balancing (TLS) is proposed to address the real-time execution of a model set in a time-stepped simulation. A load balancing schedule table is generated before a simulation and rebalanced at runtime to dynamically schedule the changed model set. This table is organized by the execution periods of the models and balanced according to the load of each time step. Moreover, the slack time is distributed evenly among the steps to improve the real-time reliability. An extension to the algorithm for a multi-core environment is further studied to address those models with long execution times. Experimental results show that our scheduling algorithm outperforms the classical EDF approach. The highest performance improvement of TLS over EDF reaches 3–4% in terms of saving processor resources, and the jitter is about 4 times less when 90 entities are employed in a typical tank combat simulation scenario.     

一种混合优先级的防危调度算法

为增强实时系统任务过载时的防危性,提出一种混合优先级的防危调度算法,其优先级由相对截止期优先级和相对松弛度优先级组成,通过相对松弛度预测任务的可完成性,并采用完全抢占方式防止处理器资源的竞争抖动。仿真结果表明,该算法可充分利用处理器资源,能在发生瞬时过载时有效降低任务的截止期错失率。     

基于反馈控制的实时调度算法

实时系统中基于反馈的闭环调度算法通常用于过载发生后的情况。为此,提出一种基于反馈控制的实时调度算法。该算法利用回归模型与非精确计算模型对每个任务进行跟踪,并在系统瞬时利用率大于系统最大利用率时提前进行调整。实验结果表明,该算法能有效预防系统过载,保证任务实时性。     

Linux实时化方法的研究与实现

针对Linux2.6内核实时性较差的问题,采用单次触发模式细化其时钟粒度,实现微秒级的定时精度。提出基于阈值的分级调度算法CSBOT,根据不同的负载情况,分别采用LSF算法和关键度/紧急度优先算法,实现轻负载时高的系统利用率和超载时系统调度性能的优雅降级,同时引入阈值抢占策略减少LSF引起的“颠簸”现象,提高系统效率。     

基于RM与EDF的实时混合调度算法研究

通过对实时系统中静态调度算法RM和动态调度算法EDF的研究与分析,针对两种调度算法在实际应用中的问题,提出了一种基于阈值δ的混合调度算法,将RM与EDF调度算法相结合,并从数学角度描述了混合调度算法的可调度性与实时任务的周期、执行时间等属性之间的关系,给出了混合调度算法可调度性的充分必要条件。最后用实验验证了混合调度算法的有效性。     

OPC实时任务系统动态调度算法的研究与设计

本文基于已有的OPCServer实时任务模型,设计了处理混合任务集的动态调度算法(基于截止期优先)和实现方式。该算法实现了对混合任集可调度性的判断,可以完成有硬实时性要求的非周期性任务和周期性任务的调度,并给出了相应的调度结果。     

非抢占式EDF算法下周期性任务的最小相对截止期计算*

现有的求解周期性任务最小相对截止期的方法均假定任务集是采取抢占式EDF调度算法,并不适用于当任务为基于非抢占式EDF调度算法的场合,如实时通信领域。在分析了非抢占式EDF调度算法的可调度性判定条件基础上,提出了基于非抢占式EDF调度算法下周期性任务最小相对截止期的计算算法。算法通过逐渐增加任务的相对截止期直到使任务集变为可调度的方式,实现某个任务相对截止期的最小化。仿真实验表明该算法具有较好的计算复杂度。     

一种基于反馈机制的自适应弹性调度算法

针对实时多任务系统中的临时过载问题,提出一种基于反馈机制的自适应弹性周期调度算法。考虑任务截止期小于或等于任务 周期的情况,参考弹性调度算法的基础模型,动态估计周期任务的执行时间。仿真实验结果表明,该算法可有效提高随机任务集的调度成 功率。