支持混合關(guān)鍵性任務(wù)調(diào)度的多核系統(tǒng)實驗平臺研究與實現(xiàn).pdf

1、采用多核處理器架構(gòu)技術(shù)現(xiàn)已成為提升處理器性能的主要手段，并逐步應(yīng)用到實時系統(tǒng)設(shè)計中。當(dāng)前在嵌入式系統(tǒng)領(lǐng)域一個日見增長的趨勢是將多個相對獨立的不同關(guān)鍵性級別的子系統(tǒng)集成至一個共享的硬件平臺下，以此來降低成本，減輕重量和減小能耗。使用傳統(tǒng)的實時調(diào)度技術(shù)調(diào)度混合關(guān)鍵性系統(tǒng)，不能有效的利用多處理器平臺提供的計算帶寬，造成不可接受的資源浪費。這主要是由于在可調(diào)度性分析時的最差執(zhí)行時間預(yù)測和運行時實際的執(zhí)行時間之間巨大誤差所造成的。所以在混合關(guān)鍵性

2、任務(wù)模型被提出后，在實時系統(tǒng)領(lǐng)域?qū)旌详P(guān)鍵性系統(tǒng)的可調(diào)度性研究迅速成為焦點熱點問題。
　　即使單處理器平臺上對這樣一個混合關(guān)鍵性系統(tǒng)的可調(diào)度分析也是非常有挑戰(zhàn)性的，在多處理器平臺上會更加困難。目前還沒有一個實際的操作系統(tǒng)支持混合關(guān)鍵性實時任務(wù)模型，制約了其在實時系統(tǒng)領(lǐng)域的實際應(yīng)用，因此迫切需要建立能夠檢驗不同混合關(guān)鍵性實時調(diào)度算法運行時性能的實時操作系統(tǒng)實驗平臺。
　　本文在集成Litmus2012-3內(nèi)核補丁的Linux3

3、.0.0版本內(nèi)核之基礎(chǔ)上，研究并實現(xiàn)了一個多核平臺下支持混合關(guān)鍵性任務(wù)模型的分層調(diào)度器，支持集成不同的混合關(guān)鍵性調(diào)度算法。與此同時，實現(xiàn)一種關(guān)鍵性單調(diào)優(yōu)先級分配的分層調(diào)度策略，不同關(guān)鍵性級別的任務(wù)采用不同的內(nèi)部調(diào)度器進(jìn)行調(diào)度。實現(xiàn)了實時任務(wù)運行時的狀態(tài)轉(zhuǎn)換和動態(tài)搶占，運行時CPU優(yōu)先隊列高效管理，混合關(guān)鍵性實時任務(wù)釋放隊列、就緒隊列的高效管理，幽靈作業(yè)狀態(tài)動態(tài)監(jiān)測及處理等關(guān)鍵技術(shù)。設(shè)計實現(xiàn)了簡潔用戶庫，使得混合關(guān)鍵性實時任務(wù)的設(shè)計和創(chuàng)建