開放式混合實時系統(tǒng)調(diào)度策略研究.pdf

1、實時系統(tǒng)主要面向現(xiàn)實世界中與實踐因素相關(guān)的應(yīng)用需求，在工業(yè)控制、航空航天和軍事設(shè)備等眾多領(lǐng)域里有著廣泛的應(yīng)用。它所關(guān)注的不僅是計算結(jié)果在邏輯上的正確性，而且還有輸出結(jié)果時間上的及時性。隨著實時系統(tǒng)應(yīng)用的不斷深入發(fā)展，多類型的硬實時、軟實時與非實時任務(wù)共存于同一系統(tǒng)中的情況越來越普遍，致使其復(fù)雜性不斷提高，開放式混合實時系統(tǒng)的概念也應(yīng)運而生，而關(guān)于開放式混合實時系統(tǒng)的調(diào)度問題是其中的熱點。當(dāng)前，關(guān)于實時調(diào)度的理論體系并未完全建立，本文擬在

2、已有研究成果的基礎(chǔ)上，選取一種典型的開放式混合實時系統(tǒng)調(diào)度框架模型，對其做出改進和擴展，完善開放式混合實時系統(tǒng)調(diào)度理論。 本文首先對當(dāng)前關(guān)于開放式混合實時系統(tǒng)調(diào)度理論的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀進行了分析和總結(jié)，在此基礎(chǔ)上選取了一種典型的開放式混合實時系統(tǒng)調(diào)度框架一雙層調(diào)度框架，從三個方面對其進行改進： (1)完善非實時應(yīng)用調(diào)度策略 經(jīng)過分析發(fā)現(xiàn)，原有的層次式調(diào)度框架中，非實時應(yīng)用的調(diào)度策略過于簡單：若非實時應(yīng)用中存在不可搶

3、占區(qū)，可能會引起實時應(yīng)用不可調(diào)度。為避免這種情況出現(xiàn)，本文有針對性地提出了四個調(diào)度規(guī)則，并結(jié)合改進的非實時應(yīng)用調(diào)度算法，消除了非實時應(yīng)用調(diào)度中的若干問題。 (2)改進實時應(yīng)用調(diào)度策略 雙層調(diào)度框架將硬實時與軟實時應(yīng)用作為同一類實時應(yīng)用進行無區(qū)分調(diào)度，無法保證服務(wù)質(zhì)量(QoS)。這種做法的弊端有兩個：第一，硬實時與軟實時應(yīng)用的調(diào)度優(yōu)先級以及它們對時限的要求無法區(qū)分，忽略了硬實時與軟實時應(yīng)用的特性差異，導(dǎo)致適應(yīng)性不強，不適用

4、于較復(fù)雜的實時環(huán)境。第二，因為軟實時應(yīng)用的執(zhí)行時間無法嚴(yán)格預(yù)測，花費較大開銷去保證所有軟實時應(yīng)用不錯過截止期并沒有太大意義，還有可能造成資源浪費。因此，對實時調(diào)度策略的改進遵循下列兩個原則：一是區(qū)分硬實時與軟實時應(yīng)用的調(diào)度優(yōu)先級，嚴(yán)格保證硬實時應(yīng)用的可調(diào)度性；二是調(diào)度軟實時應(yīng)用時，只需在保證硬實時應(yīng)用可調(diào)度性的基礎(chǔ)上，使其大體滿足調(diào)度成功率，達(dá)到符合用戶要求的吞吐量即可。 (3)改進原有的準(zhǔn)入規(guī)則 準(zhǔn)入規(guī)則的修改建立在對