实时多媒体系统调度算法研究

摘要

随着计算机技术个网络技术的发展，实时性多媒体系统如视频监控，远程会议等逐步被应用到社会的各个领域。与传统多媒体系统的存储传输播放模式不同，实时性多媒体系统除了具有实时性的特点，此外还有突发性，数据量大的特点。为了更好的提供服务，实时性多媒体系统对现有的采集、存储、传输和调度等技术提出了更高的要求。其中，处理器调度作为系统的关键技术，它在调度算法的控制下，合理的分配系统各种资源处理多媒体任务，达到系统实时性的要求，保证服务质量(QoS)，由于传统的调度算法不能很好的支持实时性多媒体系统，所以研究新的处理器调度算法成为当前研究的热点。
　　在前人的研究中，对实时性多媒体任务的处理都是利用传统周期性任务模型，在此模型的基础上在此基础上，很多的基于这种模型的调度算法被扩展出来，比较经典的有单调比率算法RM(Rate Monotonic)和最早截止时间优先算法(Earliest Deadline First)，这些算法对硬实时系统支持比较好，但是不能满足实时性多媒体系统。之后人们又改进了算法，提出了，悲观方法、乐观方法和预测式方法。但是由于实时多媒体突发性的特点，周期不固定，这些算法在任务的实时性、可调度测试条件和处理器利用率上还有一些问题，系统的服务质量没得到很好保证。
　　本文分析研究了实时性多媒体任务的特点，借鉴传统周期任务模型的描述和概率分布的方法，利用任务分类思想，把实时性多媒体任务分解为两种任务:一种是周期固定的任务，另一种是突发任务。两类任务分别用不同的任务调度算法，周期固定任务采用EDF算法，突发任务采用基于EDF的动态死线法算法和基于零星任务调度算法。这种方法，较好的缓解了系统在在任务数量过多的情况下瞬时过载导致的系统不可预测的行为，使任务的死线丢失率明显降低。实验表明，本方法保证了实时多媒体应用的服务质量，达到较高的资源利用率，使该算法更加适合实时多媒体应用环境。

目录

声明

摘要

1 前言

1．1 课题背景

1．2 多媒体系统实时性研究国内外概况

1．3 本课题研究的内容及主要工作

2 多媒体流的编码技术与QoS分析

2．1 多媒体流的编码标准和技术

2．1．1 编码的概念

2．1．2 编码的原理和标准

2．2 多媒体应用的特点

2．3 多媒体的QOS需求分析

2．3．1 QoS概念和结构模型

2．3．2 OoS标准和多媒体数据流的QoS需求

2．4 小结

3 实时系统的调度策略研究

3．1 实时调度的基本概念和分类

3．1．1 基本概念

3．1．2 实时任务的分类

3．2 实时调度策略研究

3．2．1 基于优先级的调度策略

3．2．2 基于比例共享的调度策略

3．2．3 基于时间驱动的调度策略

3．2．4 混合调度策略

3．2．5 典型算法分析

3．3 传统周期任务模型

3．4 传统周期任务模型存在的问题

4 基于任务分组的动态死线调度策略

4．1 分组调度策略的设计

4．1．1 多媒体流任务模型

4．1．2 任务分组思想

4．1．3 调度模型的改进

4．2 调度方法

4．2．1 周期性任务的调度

4．2．2 突发性任务的调度

4．2．3 可调度测试性条件

5 模拟器和模拟实验

5．1 DRTSS简介

5．1．1 模拟器的特点

5．1．2 模拟器的结构

5．1．3 DRTSS调度算法封装

5．3 试验仿真

5．4 实验结果

5．4．1 实验样本选取

5．4．2 模拟实验

5．5 本章小结

6 总结与展望

6．1 全文总结

6．2 后继工作

参考文献

8 攻读硕士学位期间发表论文

致谢