基于多處理器的實時調度算法研究.pdf

1、隨著實時系統(tǒng)在工業(yè)領域的廣泛應用,工業(yè)實時系統(tǒng)不僅需要保證數(shù)據(jù)采集、控制、數(shù)據(jù)傳輸?shù)戎芷谌蝿赵谝?guī)定的時間內完成,也要保證突發(fā)事件觸發(fā)的非周期任務的及時響應。由于應用的日益復雜,使得多處理器實時系統(tǒng)成為處理這種復雜應用的有效計算手段。因此,要求工業(yè)實時計算能夠綜合處理多處理器實時系統(tǒng)中周期任務和非周期任務混合調度問題。論文在總結多處理器實時系統(tǒng)實時任務調度特點的基礎上,綜合分析了已有調度算法,針對它們用于多處理器實時計算時存在的問題,提出

2、了兩級多處理器系統(tǒng)結構下實時任務的調度算法,并通過在VxWorks上的仿真實驗證明了算法的有效性和可行性。主要工作包括以下方面:
　　(1)論文研究的多處理器實時系統(tǒng)任務調度算法采用層次式的任務調度策略,對多處理器系統(tǒng)的調度層次分兩級:任務分配和任務調度。任務分配處理選擇任務在什么結點上執(zhí)行,任務調度則涉及到將在同一結點的任務按怎樣的方式進行調度執(zhí)行。任務分配器端響應實時任務請求,并按照權值自適應的輪轉調度算法(FWRR)分配實時

3、任務到各個執(zhí)行結點,各執(zhí)行結點按照了一種基于比率調節(jié)的RM和EDF相混合的調度算法(TRE)對本地實時任務進行調度執(zhí)行。
　　(2)針對多處理器實時任務的多機執(zhí)行的特點,為了滿足任務的合理分配及系統(tǒng)的負載平衡,論文研究了將任務分配到結點的調度方法,提出了權值自適應的輪轉調度算法(FWRR)來分配任務。根據(jù)結點處理能力的不同,采用自適應調整隊列權值的方法在處理能力強的結點上分配更多的任務,而對處理能力弱的結點分配較少的任務,這樣可以

4、合理分配任務并使任務得到盡快處理,也解決了結點處理能力不同而造成的負載壓力的問題。
　　(3)多處理器實時系統(tǒng)在同一結點上有多任務執(zhí)行的特點。在不同的工作負載下,以任務截止期錯失率作為衡量不同任務調度算法性能優(yōu)劣的指標,對RM和EDF實時調度算法進行了性能分析和比較,在此基礎上,提出了一種基于比率調節(jié)的RM和EDF相混合的調度算法(TRE)。通過比率的調整,可以靈活的實現(xiàn)RM和EDF調度算法的結合,表現(xiàn)出高的處理器利用率和在處理器