多核混合关键度实时系统中任务划分及实现

摘要

随着科学信息技术的不断发展，多核混合关键度实时系统越来越广泛的应用于嵌入式的设计与实现中，比如汽车电子系统、航天航空电子系统，如何使这些系统即保证较高的安全可靠性又保证实时性将是研究混合关键度实时系统不可或缺的议题。
　　基于Baruah提出的可调度性检验方法，改进了划分策略BF、WF，得到新的划分策略 WF_NEW、BF_NEW，传统的划分策略适用任务仅有一个执行时间计算利用率，不适用于混合关键度任务的调度，但是改进的划分策略是基于混合关键度任务在所有关键度级别情况下的执行时间计算利用率，所以改进的划分策略对任务的划分更加严格准确，在很大程度上提高任务的可调度性。根据 WF的思想设计了划分策略WF_MY，这种划分策略的主要思想是为下一个要分配的任务预留了更大的空间，因此具有预测性，增加了任务划分准确性，提高了任务集的可调度性。
　　通过修改内核2.6.34，实现了混合关键度调度算法MC-P-EDF，并分别实现了划分策略FF、WF、BF、WF_NEW、BF_NEW、HYBRID和WF_MY。通过对不同变异率下各划分策略可调度率比较，发现改进的划分算法很大程度的提高了任务集的可调度率，尤其是BF_NEW划分策略可调度率提升显著；通过对固定处理器利用率下任务抢占次数随变异率变化的曲线图的分析，发现变异率越高任务的抢占次数越少。

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1 绪论

1.1 研究背景及意义

1.2 国内外研究现状

1.3 本课题研究工作

1.4 本课题组织结构

2 混合关键度实时系统调度算法分析

2.1混合关键度系统实时任务模型及调度原理

2.2 单处理器调度算法

2.3 多处理器调度算法

2.4 混合关键度实时系统的可调度性判定

2.5 本章小结

3 混合关键度实时系统划分策略分析

3.1 多处理器划分调度的基本方法

3.2 传统划分策略的局限性

3.3 混合关键度系统划分策略MC-P-EDF

3.4 混合关键度系统新型划分策略OCPC

3.5 本章小结

4 混合利用率划分策略

4.1 传统划分策略的改进

4.2 预测性混合利用率划分策略

4.3 时间复杂度、可行性与性能分析

4.4 本章小结

5 实验设计与实现

5.1 实验平台

5.2 系统调用

5.3 实验平台搭建

5.4 实验数据的准备

5.5 实验结果及分析

5.5 本章小结

6 总结与展望

6.1 工作总结

6.2 研究展望

致谢

参考文献