基于多核平台的实时混合任务调度算法研究

来源 :武汉理工大学 | 被引量 : 6次 | 上传用户:lanbing510
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
随着人类对计算机性能需求的不断提高,处理具有严格时间限制的计算密集型实时应用时,单核处理器已经显得力不从心,人们把提高计算机性能的需求通过采用多核处理器来实现。目前,智能手机、平板电脑、笔记本电脑等电子产品基本上都采用了多核处理器。多核处理器因其诸多的优势将取代传统的单核处理器,逐步成为市场的主流。多核处理器的普及为实时系统的应用提供了更广阔的平台,也使实时系统变得更为复杂,系统中同时存在多种类型的任务,其中主要包括硬实时周期任务和软实时非周期任务两种任务类型。这类实时混合任务调度目标是在保证硬实时周期任务满足截止期的前提下,尽量提高软实时非周期任务的平均响应时间,然而,这并不是唯一的目标,为了充分利用多核的性能优势以及维持系统的稳定性,还需要考虑提高多核处理器的利用率和负载均衡。针对以上两个目标,本文对多核平台的实时混合任务调度算法进行了研究,主要工作如下:(1)首先,采用划分方案将所有的硬实时周期任务映射到特定的处理器核上;然后,对每个核上的周期任务进行分析,定义了“超周期空闲时间”和“空闲率”及相关计算方法,提出了分配最小截止期(Assign Minimum Deadline, AMD)算法,该算法为混合任务中的软实时任务选择具有最大空闲率的处理器核,并为其分配最小截止期;最后,将分配最小截止期的软实时任务和硬实时周期任务一起由EDF算法进行调度,可使混合任务中的软实时任务尽可能早得到响应,从而有效缩短了软实时任务的平均响应时间,并且该算法利用的是周期任务集在每个超周期内提供的空闲时间来处理软实时任务,所以不会影响到硬实时周期任务的截止期。(2)硬实时周期任务的分配策略不仅会影响到软实时任务的调度,还会影响到多核处理器的利用率及负载均衡(Utilization and Load Balance,ULB),为了综合考虑实时混合任务调度以及多核处理器的利用率和负载均衡,提出了EDF-ULB算法,该算法通过定义“分配因子”对周期任务集的分配策略进行灵活选择,实验结果表明,该算法在提高混合任务中软实时任务平均响应时间的同时,有效的平衡了多核处理器核的高利用率和负载均衡。
其他文献
伴随着信息社会的到来,网络已经成为了人们生活中不可或缺的工具,越来越多地影响着人们的生活方式;不同种类的应用系统给人们带来便捷的同时,也带来了用户名和密码繁多不便记忆
近年来,随着信息技术的不断发展,数字多媒体的易操作性为人们的生活工作带来了便利。但是正是在传播与使用中的易操作性,使得数字多媒体易遭到攻击者的恶意篡改、伪造、删除
物联网通过射频识别、智能传感器等技术将普通物品接入互联网中,实现物理世界与信息世界的互联互通,近年来,物联网由于其良好的应用前景而成为学术界与工业界的关注焦点。物联网
随着科学技术的不断创新和国民经济的蓬勃发展,各行各业对电能质量的要求越来越高。另外,由于电力电子设备应用的日益增多和各种非线性负荷、冲击性负荷、波动性负荷使用的日益增加,导致电能质量受到各种方面的影响,电能质量污染问题日趋严重。目前,对于电能质量平稳信号的检测与分析问题,国内外算法已经发展较为成熟,然而对于非平稳信号,无论是理论研究还是实际应用仍处于尝试探索阶段。对电能质量扰动进行正确地检测、分析
随着深空探测和星地通信的快速发展,人们对光通信距离提出了越来越高的要求,而仅仅通过增大单激光器功率来满足通信需求是很困难的,所以为了获得大功率、高质量的激光束输出,人们
随着互联网和计算机的发展,图像数据呈现爆发性增长的趋势。越来越多的图像物理表现与人们所熟悉的概念信息之间存在着巨大的差距,这对算法的处理能力和分类速度提出了很大的
LTE技术是3GPP组织在2005年针对未来高速移动通信网络的需求所提出的一项技术,被称为后3G,或者3.9G技术。作为下一代移动通信系统的重要标准之一,LTE具有高速率,低时延,基于
无线通信系统的飞速发展,CMOS工艺的不断进步,推动了射频集成电路的研究与发展。极大的应用需求使高频、宽带成为射频集成电路的一个重要研究方向。压控振荡器作为非常重要的射
在很多图像分析技术中,图像分割已显得越来越重要。图像分割是图像处理前的一项关键技术。如果图像能够得到有效的分割,在后期的图像处理中就可以得到很多有效信息,如果在图
随着高速列车仿真模拟、物联网应用等领域对计算机计算速度要求的不断提高,单个的计算机已无法满足这么高的计算速度的要求。将一个大的计算任务分解成若干个小的计算任务,并