低损耗的资源预留的时间确定性循环调度
发布时间：2022-04-23 11:13
操作系统负责控制和管理计算机软硬件资源,并且合理地组织程序运行与各类资源的共享。由操作系统中的调度算法处理与分配这些任务,使其能够有序执行。在调度过程中,通过处理对象的实时性不同将调度分为实时调度和非实时调度。实时调度主要调度的是有截止期限的实时任务,而非实时调度更关注CPU的利用率与吞吐率。随着各类应用需求的提高,原先的非实时任务具有了低延时与快速响应的需求。这样的需求使得非实时调度无法满足现有的应用,而使用实时调度又会难以满足其高利用率的要求。因此在解决这类新增软实时的周期性任务时,如何权衡延时、吞吐率、中断响应和信道利用率等各个因素,对研究调度算法有着重大意义。本文提出了一种新的非实时调度算法“资源预留的时间确定性循环调度”Resource Reserved Time Deterministic Cyclic Scheduling（RRTDCS）。这是一种离线缓存预分配式的调度。这种调度方法是一种结合了时间预留与优先级策略的混合调度算法。该算法可以针对不同的任务集进行算法上的修正,可选用通用的方法或专门针对高压条件的方法。并且能够适应当前调度环境对自身调度过程进行优化,使得在动态...
【文章页数】：84 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 研究背景及意义
1.2 国内外研究现状
1.3 论文主要内容
1.3.1 本文主要工作
1.3.2 文章结构安排
第2章 基于调度问题的研究
2.1 实时调度
2.1.1 单调速率调度算法
2.1.2 不可抢占的单调速率调度算法
2.1.3 RM在软实时环境下的应用
2.2 非实时调度
2.2.1 批处理系统中调度算法
2.2.2 交互式系统中调度算法
2.3 本章小结
第3章 时间确定性循环调度设计
3.1 RRTDCS调度模型
3.1.1 算法设计
3.1.2 基本模型及假设
3.1.3 基本符号
3.2 RRTDCS通用周期转换算法
3.2.1 算法设计
3.2.2 调度思路与可行性
3.2.3 算法设计及步骤
3.3 RRTDCS扩展周期转换算法
3.3.1 算法设计
3.3.2 参数设置
3.3.3 算法步骤
3.4 优化小周期划分
3.4.1 算法设计
3.4.2 参数设置
3.4.3 算法步骤与优化条件
3.4.4 优化周期分析
3.5 本章小结
第4章 RRTDCS调度算法测试与结果分析
4.1 算法测试平台及实验配置
4.2 通用周期转换算法
4.2.1 测试数据集
4.2.2 实验结果与评估
4.3 扩展周期转换算法
4.3.1 低于调度临界条件的多任务集测试
4.3.2 超出调度临界条件的多任务集测试
4.4 优化小周期测试
4.4.1 测试数据集
4.4.2 优化小周期实验步骤
4.4.3 优化实验结果与评估
4.5 综合调度性能测试
4.5.1 任务调度时效测试
4.5.2 调度过程中的损耗测试
4.5.3 任务调度可行性测试
4.5.4 多任务可调度上限统计测试
4.6 本章小结
第五章 总结与展望
5.1 总结
5.2 展望
致谢
参考文献
附录1 攻读硕士学位期间发表的论文
附录2 攻读硕士学位期间参加的科研项目
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于簇的认知多媒体传感器网络实时路由协议[J]. 李灵俐,白光伟,沈航,王天荆. 计算机科学. 2018(10)
[2]基于Floyd、FCFS和SJF算法的机场智能调度[J]. 朱雪,徐俊康,吴莉莉,朱雷. 现代信息科技. 2018(06)
[3]一种采用抢占阈值的软实时动态调度策略PT-STDS[J]. 王文乐,龚俊,曹重华,曹远龙,陈洪琪,柯胜男,涂珍. 小型微型计算机系统. 2018(05)
[4]考虑中断和上下文切换开销的响应时间分析[J]. 于广良,杨孟飞. 软件学报. 2018(06)
[5]实时多任务带宽转让的过渡过程研究[J]. 钱光明,梁丽稳. 计算机工程. 2017(12)
[6]基于RM策略的资源受限偶发任务调度算法[J]. 张忆文,王成,张惠臻. 华中科技大学学报(自然科学版). 2017(07)
[7]一种基于动态优先级的RQ作业调度算法[J]. 李薛剑,李凯. 小型微型计算机系统. 2017(01)
[8]基于动态优先级的测试任务抢占调度算法[J]. 丁超,唐力伟,邓士杰. 系统工程与电子技术. 2016(09)
[9]提高UNIX实时应用软件实时性可靠性关键技术[J]. 孙君亮,童艳,卞光浪. 自动化技术与应用. 2016(04)
[10]优先级驱动的短任务优先RTOS进程调度算法[J]. 李正平,程八意,陈军宁. 计算机应用研究. 2014(04)
本文编号：3647060
【文章页数】：84 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 研究背景及意义
1.2 国内外研究现状
1.3 论文主要内容
1.3.1 本文主要工作
1.3.2 文章结构安排
第2章 基于调度问题的研究
2.1 实时调度
2.1.1 单调速率调度算法
2.1.2 不可抢占的单调速率调度算法
2.1.3 RM在软实时环境下的应用
2.2 非实时调度
2.2.1 批处理系统中调度算法
2.2.2 交互式系统中调度算法
2.3 本章小结
第3章 时间确定性循环调度设计
3.1 RRTDCS调度模型
3.1.1 算法设计
3.1.2 基本模型及假设
3.1.3 基本符号
3.2 RRTDCS通用周期转换算法
3.2.1 算法设计
3.2.2 调度思路与可行性
3.2.3 算法设计及步骤
3.3 RRTDCS扩展周期转换算法
3.3.1 算法设计
3.3.2 参数设置
3.3.3 算法步骤
3.4 优化小周期划分
3.4.1 算法设计
3.4.2 参数设置
3.4.3 算法步骤与优化条件
3.4.4 优化周期分析
3.5 本章小结
第4章 RRTDCS调度算法测试与结果分析
4.1 算法测试平台及实验配置
4.2 通用周期转换算法
4.2.1 测试数据集
4.2.2 实验结果与评估
4.3 扩展周期转换算法
4.3.1 低于调度临界条件的多任务集测试
4.3.2 超出调度临界条件的多任务集测试
4.4 优化小周期测试
4.4.1 测试数据集
4.4.2 优化小周期实验步骤
4.4.3 优化实验结果与评估
4.5 综合调度性能测试
4.5.1 任务调度时效测试
4.5.2 调度过程中的损耗测试
4.5.3 任务调度可行性测试
4.5.4 多任务可调度上限统计测试
4.6 本章小结
第五章 总结与展望
5.1 总结
5.2 展望
致谢
参考文献
附录1 攻读硕士学位期间发表的论文
附录2 攻读硕士学位期间参加的科研项目
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于簇的认知多媒体传感器网络实时路由协议[J]. 李灵俐,白光伟,沈航,王天荆. 计算机科学. 2018(10)
[2]基于Floyd、FCFS和SJF算法的机场智能调度[J]. 朱雪,徐俊康,吴莉莉,朱雷. 现代信息科技. 2018(06)
[3]一种采用抢占阈值的软实时动态调度策略PT-STDS[J]. 王文乐,龚俊,曹重华,曹远龙,陈洪琪,柯胜男,涂珍. 小型微型计算机系统. 2018(05)
[4]考虑中断和上下文切换开销的响应时间分析[J]. 于广良,杨孟飞. 软件学报. 2018(06)
[5]实时多任务带宽转让的过渡过程研究[J]. 钱光明,梁丽稳. 计算机工程. 2017(12)
[6]基于RM策略的资源受限偶发任务调度算法[J]. 张忆文,王成,张惠臻. 华中科技大学学报(自然科学版). 2017(07)
[7]一种基于动态优先级的RQ作业调度算法[J]. 李薛剑,李凯. 小型微型计算机系统. 2017(01)
[8]基于动态优先级的测试任务抢占调度算法[J]. 丁超,唐力伟,邓士杰. 系统工程与电子技术. 2016(09)
[9]提高UNIX实时应用软件实时性可靠性关键技术[J]. 孙君亮,童艳,卞光浪. 自动化技术与应用. 2016(04)
[10]优先级驱动的短任务优先RTOS进程调度算法[J]. 李正平,程八意,陈军宁. 计算机应用研究. 2014(04)
本文编号：3647060
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