混合关键级系统提升低关键级任务可调度算法研究

发布时间：2024-04-23 21:26

　　混合关键级系统在同一个平台集合了高安全标准和非安全关键的任务,以满足当前实时系统硬件平台与软件功能的发展需求,现已成为嵌入式实时系统研究领域的重要课题之一。传统的实时系统没有区分不同重要性级别的任务,执行模式在运行期间保持不变,其调度策略仅需保证所有任务在截止期限内执行完毕,不能及时适应系统执行模式和任务时间属性的变化。混合关键级系的执行情况更为复杂,需考虑不同重要性级别的任务在执行过程中互相影响的情况,为任务调度的研究带来新的挑战。目前混合关键级系统的研究存在以下问题:当系统执行模式由低到高变化时调度策略通常只保证重要性级别高的任务的正确执行,直接丢弃低关键级任务,忽略这些任务能够继续执行的条件,导致数据完整性的破坏以及资源的浪费;另外目前较少涉及系统关键等级由高到低变化方面的研究,通常需等待处理器出现空闲时刻才进行安全降级,系统较长时间停留在高关键级模式,导致低关键级任务可调度比率较低。本文针对上述问题,从系统关键级提升和安全回落两个方面研究提升低关键级任务可调度比率的方案,满足不同重要级别任务的调度平衡,充分利用处理器资源。研究工作与成果如下:第一部分,基于响应时间分析研究系统关...

【文章页数】：59 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图3-1优先级分配策略

基于响应时间的弱约束模式研究14当前系统关键等级为L，从最低优先级n开始分配，在任务集中选取一个任务τi，计算该任务在当前优先级下的响应时间Ri*，若满足Ri*≤Di，则优先级分配成功，将该任务移出待分配任务集合，然后进行下一级优先级的分配;若Ri*>Di,则需要在任务集中再选取....

图3-2调整任务子窗口t(tt…t),k=L-1t

基于响应时间的弱约束模式研究19(Ri(ε),Ri(ε+1))，干扰任务τj在系统关键等级提升至Lj+1后开始以弱约束模式执行，当系统关键等级在(1，Lj)范围内时，SLj()=0。公式(3-4)的a()部分可由公式(3-11)求得：=+1mε(3-11)τj在τi的执行窗口内应....

图3-3任务可调度比率随u变化曲线

基于响应时间的弱约束模式研究24实验一（图3-3）分析利用率变化对任务集可调度比率的影响，x轴为任务集总利用率变化，y轴代表可调度比率。u在(0.025:0.975)之间变化，步长为0.025，每个利用率下生成1000个任务集。各关键级的任务比率为0.5:0.2:0.3。系统最大....

图3-4任务可调度比率随cp3变化曲线

基于响应时间的弱约束模式研究25图3-5任务可调度比率随cf变化曲线实验三，改变cf值，观察个算法任务可调度比率情况，此时L=3，cp2=0.2，,cp3取值为0.3，m=3，s2(3)=s1(2)=1，s1(3)=2。cf在1到3之间变化，步长为0.2，结果如图3-5所示,各个....

本文编号：3962773