[發明專利]一種適用于實時系統混合任務的自適應調度方法有效
| 申請號： | 201710610065.1 | 申請日： | 2017-07-25 |
| 公開（公告）號： | CN109298917B | 公開（公告）日： | 2020-10-30 |
| 發明（設計）人： | 郭銳鋒;彭阿珍;胡毅;吳昊天;鄧昌義 | 申請（專利權）人： | 沈陽高精數控智能技術股份有限公司 |
| 主分類號： | G06F9/48 | 分類號： | G06F9/48 |
| 代理公司： | 沈陽科苑專利商標代理有限公司 21002 | 代理人： | 李巨智 |
| 地址： | 110168 遼*** | 國省代碼： | 遼寧;21 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 一種 適用于 實時 系統 混合 任務 自適應 調度 方法 | ||
本發明涉及一種適用于實時系統混合任務的自適應調度方法，在混合任務集調度之前，計算周期任務的總利用率和非周期任務的總利用率；對周期任務集進行排序并插入就緒隊列中；當非周期任務到達時，計算該非周期任務的預測執行時間，并將非周期任務分為兩個子任務；為主子任務分配截止期限，插入就緒隊列中，待主子任務執行結束后，更新主子任務的截止期限；如果非周期任務在主子任務的截止期限之前執行完成，更新非周期任務的截止期限。本發明在保證系統中周期任務可調度性的前提下，通過采用預測的執行時間為非周期任務分配截止期限，從而縮短非周期任務的響應時間；為周期任務與非周期任務分配處理器計算帶寬，從而提高系統整體性能。
技術領域
本發明涉及實時系統混合調度領域，具體地說是一種適用于實時系統混合任務的自適應調度方法。
背景技術
隨著實時嵌入式系統日益增長的多樣性和復雜性，多類型硬實時、軟實時以及非實時任務共存于同一系統中的情況越來越常見。這對調度算法提出了新的要求：在保證硬實時任務在其截止期之前完成的前提下，盡可能降低軟實時以及非實時任務的響應時間。
目前針對混合任務集的調度主要采用基于服務器的方法，其本質是創建并執行周期性任務來處理非周期任務。總帶寬服務器(TBS)算法是一種基于EDF的可用來有效調度混合任務集的服務器方法。TBS算法的目標是保障周期任務可調度性的前提下，盡可能的縮短非周期任務的響應時間。
現有的針對混合任務集的基于TBS的算法，根據非周期任務的WCET進行調度，以犧牲周期任務的執行時間為代價獲得更短的非周期任務響應時間。但實際上，非周期任務的實際執行時間通常是遠小于其WCET，根據其WCET進行調度會造成非周期任務的響應時間過長。
發明內容
針對現有技術的不足，本發明提供一種適用于實時系統混合任務的自適應調度方法，采用非周期任務的預測的執行時間代替其WCET進行調度，在保障周期任務調度完整性的前提下，縮短非周期任務響應時間。
本發明為實現上述目的所采用的技術方案是：
一種適用于實時系統混合任務的自適應調度方法，包括以下步驟：
步驟1：在混合任務集調度之前，計算周期任務的總利用率，并以此計算非周期任務的總利用率；
步驟2：根據最早截止期限優先原則對周期任務集進行排序并插入就緒隊列中；
步驟3：當非周期任務到達時，計算該非周期任務的預測執行時間，并將非周期任務分為兩個子任務，分別為主子任務和備子任務；
步驟4：為主子任務分配截止期限，根據最早截止期限優先原則將主子任務插入就緒隊列中，待主子任務執行結束后，更新主子任務的截止期限；
步驟5：如果非周期任務在主子任務的截止期限之前執行完成，則分別記錄非周期任務的實際執行時間和實際完成時間，更新非周期任務的截止期限；否則為備子任務分配截止期限，根據最早截止期限優先原則將備子任務插入就緒隊列中，待備子任務執行結束后，更新備子任務的截止期限，非周期任務執行完成，記錄非周期任務的實際執行時間和實際完成時間，更新非周期任務的截止期限。
所述周期任務的總利用率為：
所述非周期任務的總利用率為：
其中，Up為周期任務的總利用率，Us為非周期任務的總利用率，Ci為周期任務Ti的最壞情況下執行時間，Pi為周期任務Ti的周期。
所述非周期任務的預測執行時間為：
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