硬實(shí)時(shí)任務(wù)調(diào)度IO抖動(dòng)與延遲的建模優(yōu)化及算法實(shí)現(xiàn).pdf

1、嵌入式實(shí)時(shí)系統(tǒng)越來(lái)越多的應(yīng)用于工業(yè)控制等行業(yè)中,實(shí)時(shí)調(diào)度一直是其核心理論問(wèn)題。但是,調(diào)度產(chǎn)生的硬實(shí)時(shí)任務(wù)抖動(dòng)與延遲直接影響到系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性,甚至導(dǎo)致系統(tǒng)崩潰。因此,如何控制硬實(shí)時(shí)任務(wù)的抖動(dòng)與延遲已成當(dāng)前實(shí)時(shí)調(diào)度理論研究的熱點(diǎn)問(wèn)題。
　　 針對(duì)任務(wù)的延遲和抖動(dòng)問(wèn)題,本文在引入了實(shí)時(shí)系統(tǒng)中任務(wù)的抖動(dòng)和延遲評(píng)價(jià)體系的基礎(chǔ)上提出了一種基于任務(wù)分割的可搶占閾值調(diào)度模型。該模型可以在不影響系統(tǒng)的可調(diào)度性前提下,減少任務(wù)調(diào)度所帶來(lái)的任務(wù)

2、的抖動(dòng)和延遲。利用該模型對(duì)任務(wù)的IO抖動(dòng)進(jìn)行分析,結(jié)果表明任務(wù)的IO抖動(dòng)會(huì)隨可搶占閾值的減小而降低。通過(guò)最小化可搶占閾值調(diào)度模型中的閾值,可以減少硬實(shí)時(shí)任務(wù)的抖動(dòng)和延遲,控制調(diào)度對(duì)系統(tǒng)穩(wěn)定性帶來(lái)的負(fù)面影響。本文依據(jù)RM調(diào)度算法充要條件為RM算法提出了復(fù)雜度為0(｜Tn/T1｜·n2)的最優(yōu)化閾值分配算法,并依據(jù)EDF調(diào)度算法充分條件為EDF調(diào)度算法提出了復(fù)雜度為O(n)的次優(yōu)化閾值分配算法。為了測(cè)試模型在不同的調(diào)度情況下的表現(xiàn),本文在m

3、atlab上利用TORSCHE工具箱搭建仿真測(cè)試環(huán)境,對(duì)可搶占閾值調(diào)度模型進(jìn)行仿真。從仿真結(jié)果可知,基于任務(wù)分割的可搶占閾值調(diào)度模型可以在典型的調(diào)度方法中有效的降低調(diào)度程序所帶來(lái)的任務(wù)的延遲和抖動(dòng)。為了衡量該模型理論與該模型實(shí)現(xiàn)后的差距,本文在Atmel megal28硬件平臺(tái)上,通過(guò)對(duì)現(xiàn)有的WORIX操作系統(tǒng)內(nèi)核的修改,硬件模擬了該調(diào)度算法。通過(guò)對(duì)比硬件模擬測(cè)試結(jié)果與仿真結(jié)果可知,該模型的仿真結(jié)果與實(shí)際情況比較吻合,即該模型在實(shí)際應(yīng)用