层次化动态实时调度框架的设计与实现

doi:10.3969/j.issn.1000-3428.2013.11.064

计算机工程

层次化动态实时调度框架的设计与实现

胡家义¹，张激¹，刘玲²

(1. 中国电子科技集团公司第三十二研究所，上海 200233；2. 南京大学计算机软件新技术国家重点实验室，南京 210023)

收稿日期:2013-07-12 出版日期:2013-11-15 发布日期:2013-11-13
作者简介:胡家义(1989－)，男，硕士研究生，主研方向：嵌入式操作系统；张激，研究员；刘玲，副教授

Design and Realization of Hierarchical Dynamic Real-time Scheduling Framework

HU Jia-yi ¹, ZHANG Ji ¹, LIU Ling ²

(1. The 32nd Research Institute of China Electronics Technology Group Corporation, Shanghai 200233, China; 2. State Key Laboratory for Novel Software Technology, Nanjing University, Nanjing 210023, China)

Received:2013-07-12 Online:2013-11-15 Published:2013-11-13

摘要/Abstract

摘要： 现有嵌入式系统具有应用场景多变、实时性要求严格、上层应用复杂、鲁棒性较强等特点，在嵌入式操作系统层面对系统防危性要求较高。时间隔离机制是提高系统防危性的重要组成部分，为此，提出一种将层次化动态实时调度框架作为时间隔离的实现策略。引入任务同质性的概念进行任务分划，将产生的任务集作为层次框架的基础，证明多层次框架下实时任务的可调度性条件，设计调度算法结构并实现调度算法的动态切换。仿真结果和理论分析表明，该调度框架在保证上下文切换时间复杂度稳定的前提下，可提高系统防危性并动态应对系统负载的变化。

关键词: 时间隔离, 任务同质性, 层次框架, 动态切换, 可调度性, 时间复杂度

Abstract: The development of embedded systems is facing new trends including variousness of usage scenarios, strict requirement for real-time feature, complexity of upper applications and assurance of strong robustness, demanding the advance of system safety by means of promoting embedded operating systems. Temporal isolation mechanism is an important part to improve the safety of system, proposing a hierarchical dynamic real-time scheduling framework to be the implementation of temporal isolation. This paper uses the homogeneity of task to generate task sets, which can be the basis of hierarchical framework for task partitioning; testifies the schedulable condition of the framework, designs the structure of scheduling algorithm and realizes the dynamic switching of scheduling algorithm. The simulation result and theoretical analysis indicate that the issued framework can improve the safety of system and dynamically adjust to the variation of system load while guaranteeing the stability of time complexity of context switch.

Key words: temporal isolation, homogeneity of task, hierarchical framework, dynamic switching, schedulability, time complexity

中图分类号:

TP316

胡家义，张激，刘玲. 层次化动态实时调度框架的设计与实现[J]. 计算机工程, doi: 10.3969/j.issn.1000-3428.2013.11.064.

HU Jia-yi, ZHANG Ji, LIU Ling. Design and Realization of Hierarchical Dynamic Real-time Scheduling Framework[J]. Computer Engineering, doi: 10.3969/j.issn.1000-3428.2013.11.064.

[1]	欧阳湘臻, 朱怡安, 李联, 史先琛. 一种安全关键的嵌入式实时操作系统内核设计[J]. 计算机工程, 2019, 45(7): 78-85.
[2]	鞠芊蕾,曹坤,梁文彬,魏同权. 混合关键性系统寿命优化的任务调度算法[J]. 计算机工程, 2019, 45(1): 23-28.
[3]	赵志洲,路畅,何震瀛,王晓阳. 一种高效的文本区间热词查询算法[J]. 计算机工程, 2018, 44(2): 17-23,30.
[4]	陈莹,邢建春,杨启亮,张孝鹏. 时间约束下任务关键系统的可调度性分析[J]. 计算机工程, 2018, 44(12): 115-119,128.
[5]	曹道通,李敬文,文飞. 图的Smarandachely邻点可区别边染色算法[J]. 计算机工程, 2017, 43(9): 228-233,239.
[6]	胡游,李仁发,吴武飞. 车载异构网络网关数据封装方法[J]. 计算机工程, 2017, 43(2): 1-5.
[7]	梁浩,晏立,沈项军. 全局固定优先级实时调度算法分析[J]. 计算机工程, 2017, 43(12): 65-68.
[8]	陈进朝,杜承烈. 单处理器平台下的严格周期任务可调度性判定[J]. 计算机工程, 2016, 42(5): 288-291.
[9]	管秀英,曾卫明,王倪传. 基于相似度矩阵约减的仿射聚类fMRI数据分析[J]. 计算机工程, 2016, 42(12): 151-155.
[10]	王心妍,杨博. 基于多进制查询树的多标签识别方法[J]. 计算机工程, 2015, 41(8): 95-99.
[11]	朱嘉良,韦永壮. 针对LBlock 算法的踪迹驱动Cache 攻击[J]. 计算机工程, 2015, 41(5): 153-158.
[12]	刘鹏,赵备,马振国. 一种DSP实时动态切换应用程序的方法[J]. 计算机工程, 2015, 41(11): 84-88.
[13]	袁志祥,甘正良. 基于μC/OS-Ⅲ的实时内核中断管理机制[J]. 计算机工程, 2015, 41(11): 100-105.
[14]	张永悦，云利军，孙瑜. 基于分区的航电系统调度分析工具实现[J]. 计算机工程, 2014, 40(4): 42-47.
[15]	赵龙，闵世平，代强玲. 基于八叉树的三维地质剖面生成算法[J]. 计算机工程, 2014, 40(2): 250-255.

层次化动态实时调度框架的设计与实现

Design and Realization of Hierarchical Dynamic Real-time Scheduling Framework

PDF

可视化

摘要/Abstract

引用本文

使用本文

参考文献

相关文章 15

Metrics

本文评价

推荐阅读 10