实时异构系统的集成动态调度模型与算法研究

来源 :中南大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:mynameisfish
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
实时异构系统已被广泛应用在航空航天、工业控制、电讯行业、图像处理以及Internet应用等诸多领域。在这些应用中,存在大量的硬、软实时任务共存的情况,对实时异构系统的集成动态调度模型与算法的研究具有重大理论和实际意义。本文对实时异构系统的集成动态调度问题进行了深入的研究,提出了一种实时异构系统的集成动态调度模型,基于这种模型,提出批优化的调度策略和批任务在处理器上运行的目标函数构造原则。在此基础上,提出了一种基于分批优化的实时异构系统的集成动态调度算法——GOIDSH算法。本文针对实时异构多任务调度的特点,采用集中式调度模型;提出软、硬实时任务形式化描述非精确计算的统一任务模型,清晰地描述实时任务的特点。系统任务描述简单,节省存储空间,为实现基于批优化的集成动态调度打下基础。论文提出了一种新的实时异构系统的集成动态调度算法——基于分批优化的集成动态调度算法(GOIDSH算法)。该算法以启发式搜索为基础,主要包括任务分批、构造目标函数和基于批优化的调度策略三大部分,采用统一形式完成了实时异构系统的集成动态调度。同时,在构造目标函数时,算法还引入软实时任务服务质量(Ouality of Service,Qos)降级策略来提高调度成功率。GOIDSH算法的核心思想是:在每次扩充当前局部调度时,首先按一定规则在待调度的任务集中选取一批任务组成任务子集,保证所选取的任务子集中某一任务对某个资源有访问需求时,子集中的其它任务不能对该资源有访问需求。然后,综合各种因素,对该批任务中的每项任务在每个处理器上的运行构造目标函数,将问题转化为非平衡指派问题,利用非平衡指派问题直接解法对任务进行优化分配,一次性为这些任务分配一个处理器或为每个处理器分配一项任务,使得这种分配具有最好的“合适性”,增大未被调度任务的被成功调度的可行性。论文通过仿真和模拟,从调度成功率、软实时任务的降级比率(DR)和被降级软实时任务的服务质量(QoS)三个方面,验证了GOIDSH算法的有效性及其调度性能。在仿真实验时,提出了一种按如下顺序设定的价值最高最优先的任务队列排序原则:①任务的截止期越近,其价值越高;②任务需要访问的资源越多,其价值越高;③任务要需访问的资源中,互斥方式的访问越多,其价值越高;④任务的空闲时间越短,其价值越高;⑤相同情形下,硬实时任务的价值高于软实时任务的价值。仿真实验结果表明,基于分批优化的实时异构系统集成动态调度算法(GOIDSH算法)不仅成功地解决了实时异构系统中硬、软实时任务的集成动态调度问题,而且还有效地提高了调度成功率,确保了软实时任务具有良好的服务质量,与其它相关算法,如传统的近视算法和节约算法相比较,具有明显优势。
其他文献
几何约束求解技术是CAD系统开发的核心技术之一,几何约束求解器的开发涉及到系统建模与分解、约束维护以及求解等几个方面的关键技术。本文首先研究了几何约束系统的建模问题
随着信息产业的快速发展,信息的交流规模、内容和手段都很大的进步。大型的计算机网络给人们的生活和工作带来了巨大的便利。然而,同时也使人们感到其后潜伏着的不安全因素。病
随着复杂性科学研究的深入和软件复杂性的增加,软件质量作为软件工程中的难题之一,它的复杂性研究将成为一种必然。本文系统地综述了近年相关的研究成果以后,利用混沌分形理
新课程要求教师更新观念、转变角色.加快课程改革的步伐.从而提高课堂效率,强调课堂的有效性。作为新时期的教师.我们要让课堂真正成为学生施展才华、开拓思维、展现智慧和能力的
随着信息技术的迅速发展,滋生了大量的数据流,数据流处理技术的研究成为了数据挖掘领域的热点问题。数据流具有动态易变性、数据的无限性和连续出现等特征。在多数据流的应用
目的:探讨老年骨股颈骨折人工股骨头置换术的护理体会。方法:用金属或非金属人造股骨头代替已断离的股骨头。结果:我院收住7例患者行人工股骨头置换术,患者全部如期出院,取得满
基于合同的相对性原理,合同之债主要是一种对内效力,即对合同当事人的效力.但是法律为防止因债务人财产的不当减少而给债权人的债权带来损害,允许债权人对债务人和第三人的行
列宁在领导无产阶级革命和政党建设的实践中,继承并创新了马克思、恩格斯的廉政思想,结合俄国实际提出了反对官僚主义、改革机关管理体制、健全法制严惩腐败等思想。列宁的廉政
地形、植被等自然景物是虚拟场景的重要组成部分,但是它们的结构往往十分复杂,表面细节丰富,并且数据量极为庞大,给自然场景的快速绘制带来了很大的困难。考虑到用户在自然场景漫
网络化制造系统是个分布、异构、松散耦合的智能系统,除了先进制造技术与理念本身,网络化制造的具体实现与实施还需要一系列相关技术的支撑,特别是分布式计算、制造信息集成