硬實時任務調度IO抖動與延遲的建模優(yōu)化及算法實現.pdf

1、嵌入式實時系統(tǒng)越來越多的應用于工業(yè)控制等行業(yè)中,實時調度一直是其核心理論問題。但是,調度產生的硬實時任務抖動與延遲直接影響到系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性,甚至導致系統(tǒng)崩潰。因此,如何控制硬實時任務的抖動與延遲已成當前實時調度理論研究的熱點問題。
　　 針對任務的延遲和抖動問題,本文在引入了實時系統(tǒng)中任務的抖動和延遲評價體系的基礎上提出了一種基于任務分割的可搶占閾值調度模型。該模型可以在不影響系統(tǒng)的可調度性前提下,減少任務調度所帶來的任務

2、的抖動和延遲。利用該模型對任務的IO抖動進行分析,結果表明任務的IO抖動會隨可搶占閾值的減小而降低。通過最小化可搶占閾值調度模型中的閾值,可以減少硬實時任務的抖動和延遲,控制調度對系統(tǒng)穩(wěn)定性帶來的負面影響。本文依據RM調度算法充要條件為RM算法提出了復雜度為0(｜Tn/T1｜·n2)的最優(yōu)化閾值分配算法,并依據EDF調度算法充分條件為EDF調度算法提出了復雜度為O(n)的次優(yōu)化閾值分配算法。為了測試模型在不同的調度情況下的表現,本文在m

3、atlab上利用TORSCHE工具箱搭建仿真測試環(huán)境,對可搶占閾值調度模型進行仿真。從仿真結果可知,基于任務分割的可搶占閾值調度模型可以在典型的調度方法中有效的降低調度程序所帶來的任務的延遲和抖動。為了衡量該模型理論與該模型實現后的差距,本文在Atmel megal28硬件平臺上,通過對現有的WORIX操作系統(tǒng)內核的修改,硬件模擬了該調度算法。通過對比硬件模擬測試結果與仿真結果可知,該模型的仿真結果與實際情況比較吻合,即該模型在實際應用