基于多處理器的實時調(diào)度算法研究.pdf

1、隨著實時系統(tǒng)在工業(yè)領(lǐng)域的廣泛應(yīng)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?wù)在規(guī)定的時間內(nèi)完成,也要保證突發(fā)事件觸發(fā)的非周期任務(wù)的及時響應(yīng)。由于應(yīng)用的日益復(fù)雜,使得多處理器實時系統(tǒng)成為處理這種復(fù)雜應(yīng)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(wù)和非周期任務(wù)混合調(diào)度問題。論文在總結(jié)多處理器實時系統(tǒng)實時任務(wù)調(diào)度特點的基礎(chǔ)上,綜合分析了已有調(diào)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(jié)構(gòu)下實時任務(wù)的調(diào)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(wù)調(diào)度算法采用層次式的任務(wù)調(diào)度策略,對多處理器系統(tǒng)的調(diào)度層次分兩級:任務(wù)分配和任務(wù)調(diào)度。任務(wù)分配處理選擇任務(wù)在什么結(jié)點上執(zhí)行,任務(wù)調(diào)度則涉及到將在同一結(jié)點的任務(wù)按怎樣的方式進行調(diào)度執(zhí)行。任務(wù)分配器端響應(yīng)實時任務(wù)請求,并按照權(quán)值自適應(yīng)的輪轉(zhuǎn)調(diào)度算法(FWRR)分配實時

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

4、合理分配任務(wù)并使任務(wù)得到盡快處理,也解決了結(jié)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(jié)點上有多任務(wù)執(zhí)行的特點。在不同的工作負載下,以任務(wù)截止期錯失率作為衡量不同任務(wù)調(diào)度算法性能優(yōu)劣的指標(biāo),對RM和EDF實時調(diào)度算法進行了性能分析和比較,在此基礎(chǔ)上,提出了一種基于比率調(diào)節(jié)的RM和EDF相混合的調(diào)度算法(TRE)。通過比率的調(diào)整,可以靈活的實現(xiàn)RM和EDF調(diào)度算法的結(jié)合,表現(xiàn)出高的處理器利用率和在處理器