【摘要】：嵌入式系統(tǒng)已廣泛地應(yīng)用到人們的生產(chǎn)生活領(lǐng)域。在硬實時嵌入式系統(tǒng)中,任務(wù)間的搶占不僅導致操作系統(tǒng)上下文切換的時間開銷,而且還會造成存儲設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、外界環(huán)境等資源帶寬的降低以及能源消耗的浪費。如何在保證系統(tǒng)實時性的同時,對硬實時任務(wù)調(diào)度中的搶占開銷進行優(yōu)化,提高系統(tǒng)性能是本文研究的主要問題。 本文在實時系統(tǒng)通用的周期性任務(wù)模型基礎(chǔ)上分析了固定優(yōu)先級以及動態(tài)優(yōu)先級實時調(diào)度的時序關(guān)系及任務(wù)間的搶占關(guān)系。分別對RM調(diào)度和EDF調(diào)度搶占行為的可推遲時間進行了量化分析,推導出受低優(yōu)先級任務(wù)阻塞而造成的受阻任務(wù)集,以及在任意搶占時刻,推遲高優(yōu)先級硬實時任務(wù)的執(zhí)行來避免搶占發(fā)生的判定條件。提出了一種硬實時任務(wù)調(diào)度搶占開銷的在線優(yōu)化策略。通過在Matlab中的TORSCHE工具箱搭建仿真測試環(huán)境,對該優(yōu)化策略進行了仿真實驗。并與標準RM,EDF調(diào)度模型以及搶占閾值靜態(tài)模型的仿真實驗數(shù)據(jù)進行了對比。 仿真實驗數(shù)據(jù)結(jié)果表明,本文提出的硬實時任務(wù)調(diào)度中搶占開銷在線優(yōu)化策略可以有效地減少系統(tǒng)運行中的搶占次數(shù)。能夠在保證任務(wù)的可調(diào)度性的同時,有效減少不同調(diào)度算法下任務(wù)搶占發(fā)生的次數(shù),降低搶占開銷。
【學位授予單位】：東北大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2008
【分類號】：TP368.1
【圖文】：

Fig.3.2aRMsehedulewithpreemPtionreduction這個啟發(fā)性例子是由三個周期性任務(wù)組成的一個任務(wù)集t二{t，，tZ，t好，任務(wù)的周期及執(zhí)行時間分別為t，二(2，1)，tZ二(6，2)，t，二 (12，1);且相對時限與各自周期相等。圖3.1是三個周期性任務(wù)按標準尺材調(diào)度執(zhí)行后的結(jié)果，在時刻2，任務(wù)1的第二個作業(yè)釋放，由于優(yōu)先級高于正在執(zhí)行的任務(wù)2，因此搶占任務(wù)2，在時刻3，任務(wù)1第二個作業(yè)執(zhí)行完畢，任務(wù)2重新獲得處理器資源

由于優(yōu)先級高于正在執(zhí)行的任務(wù)2，因此搶占任務(wù)2，在時刻3，任務(wù)1第二個作業(yè)執(zhí)行完畢，任務(wù)2重新獲得處理器資源，繼續(xù)執(zhí)行，直到時刻4，任務(wù)2的第一個作業(yè)執(zhí)行完畢。在時刻8也出現(xiàn)了因為任務(wù)2優(yōu)先級低而被任務(wù)1搶占的情況。而從圖3.2可以看到，在時刻3，如果任務(wù)1釋放后不搶占任務(wù)2而讓任務(wù)2執(zhí)行到結(jié)束時刻3，那么任務(wù)1將在時刻4完成，同時兩個任務(wù)也都沒有錯過各自的時限，避免了此次搶占的發(fā)生。一18一

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本文編號：2750521