基于Linux的窗口約束QoS實(shí)時(shí)系統(tǒng)的研究.pdf

1、實(shí)時(shí)系統(tǒng)具有及時(shí)響應(yīng)、高可靠性、專用性、少人工干預(yù)等特征，最初應(yīng)用于軍事和工業(yè)控制領(lǐng)域。而隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的高速發(fā)展，實(shí)時(shí)技術(shù)被越來(lái)越多地應(yīng)用于實(shí)時(shí)網(wǎng)絡(luò)傳輸、視頻傳輸、多媒體處理等軟實(shí)時(shí)系統(tǒng)中。這類實(shí)時(shí)系統(tǒng)既不同于硬性規(guī)定作業(yè)完成時(shí)限的硬實(shí)時(shí)系統(tǒng)，也不同于沒(méi)有詳細(xì)規(guī)定任務(wù)應(yīng)滿足何種約束的軟實(shí)時(shí)系統(tǒng)。這些新的應(yīng)用都有一定的服務(wù)質(zhì)量(QoS)需求，既有實(shí)時(shí)性的需求，又有丟失率方面的需求。由于這些新的特點(diǎn)，傳統(tǒng)靜態(tài)硬實(shí)時(shí)系統(tǒng)和基于公

2、平調(diào)度的通用操作系統(tǒng)已經(jīng)無(wú)法滿足這類實(shí)際應(yīng)用的需要。同時(shí)窗口約束理論由于在描述QoS特性上具有概率約束無(wú)法比擬的優(yōu)點(diǎn)，近年來(lái)得到了廣大學(xué)者的研究和廣泛關(guān)注。 基于上述背景，本文結(jié)合開(kāi)源的Linux系統(tǒng)，通過(guò)在其上引入窗口約束描述的QoS機(jī)制，采用合適的調(diào)度機(jī)制來(lái)滿足弱硬實(shí)時(shí)系統(tǒng)的需求，與此同時(shí)開(kāi)展了以下的研究： 1)在研究基于窗口約束(m，k)模型的實(shí)時(shí)系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，給出了一種組合窗口約束(m，k)Λ的實(shí)時(shí)系統(tǒng)

3、，并針對(duì)其給出了一種新的組合窗口約束的調(diào)度算法，該算法充分利用組合約束的特點(diǎn)，考慮本次調(diào)度對(duì)該窩口的可調(diào)度的影響來(lái)確定任務(wù)的優(yōu)先級(jí)，并以此來(lái)提高任務(wù)的可調(diào)度性、減少組合窗口限制違例。仿真試驗(yàn)表明該算法在組合窗口約束的調(diào)度上，優(yōu)于傳統(tǒng)的獨(dú)立比較兩個(gè)約束確定優(yōu)先級(jí)的調(diào)度算法； 2)結(jié)合組合窗口約束描述任務(wù)QoS更準(zhǔn)確和便于調(diào)度算法設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)針對(duì)標(biāo)準(zhǔn)Linux內(nèi)核只提供三種調(diào)度策略：SCHED＿RR、SCHED＿FIFO、SCH