文档介绍：基于反馈机制的软实时系统任务调度算法研究湖南大学工程硕士学位论文学校代号:密级:普通学号:
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聊虢蕊惴签名:磐鼍塌日期:劲/年尹月驴作者签名:砍凹涛橱日期:别年乡月汐日学位论文原创性声明日期:晗缭峦蛉湖南大学学位论文版权使用授权书本人郑重声明:所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定,同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。本人授权湖南大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。⒈C芸冢年解密后适用本授权书。⒉槐C芡拧朐谝陨舷嘤Ψ娇蚰诖颉埃本学位论文属于
要摘随着嵌入式系统及其相关技术的快速发展与普及,一种运行于开放和不可预测环境的软实时系统正在迅速崛起,为实时系统的研究提出了新的挑战。传统的实时调度算法大多都是开环调度的,此类算法在静态或者特定动态系统中均具有较好的性能,但是在不可预测的动态系统中其性能会急剧下降。因此,将反馈机制应用到软实时系统调度算法中已经成为调度算法研究的一个热点。系统过载问题一直是调度研究的主题,任务过载率对于软实时系统的有效性和可靠性至关重要;任务间的公平性是软实时系统中的又一个重要问题,不同的任务有着不同的重要性,如何公平的给它们分配资源还有待进一步研究。针对上述需求,本文在国家自然科学基金《异构多核片上系统自适应实时任务调度机制及算法研究》的资助下,对基于反馈控制的软实时任务调度中的部分问题进行了完善和改进。本文的主要工作如下:针对系统运行过载问题,目前的研究基本都是针对系统发生过载后,如何通过反馈来及时有效的制止,没有从跟本上解决过载发生的必然性。本文利用回归模型与非精确计算设计了一种提前预防系统过载的策略,该策略面向多任务实时系统,对每个任务进行跟踪,并在所有任务利用率之和大于系统最大利用率时提前进行调整,从而避免过载现象的发生。针对任务公平性调度问题,已有的研究或者没有考虑任务之间的公平性,随着系统根据反馈信息对所有任务服务等级进行调整,就会出现某些任务持续运行在很高或者很低的服务等级;或者考虑了任务间的公平性问题,但未进一步考虑不同任务的权重差异,将所有任务等同对待。本文利用反馈控制描述了一种任务权重公平化的策略。该策略加入了任务的权重因素,根据各个任务的相对权重对其服务等级进行及时调整,以保证任务之间公平地得到处理器资源。为了验证本文算法的有效性,基于现有的非精确计算任务调度模型实现了一个模拟系统,对本文提出的算法和现有的相关经典算法进行模拟比较。实验数据表明:过载避免算法在系统负载存在突发的情况下,算法不仅很好地体现了任务的实时性,而且有效地增强了系统的容错能力;任务公平性算法在合理保证系统利用率和错失率的同时,有效地提高了系统任务之间的公平性。关键词:实时系统;反馈控制;非精确计算;回归模型;过载;公平性基丁反馈机制的软实时系统任务调度算法研究
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