EDF实时调度:可延迟时间逼近算法研究
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"EDF实时调度算法中的关键问题求解 (2009年),作者:张杰阳,富民,卢夹生,涂刚,发表于《华中科技大学学报(自然科学版)》2009年10月第37卷第10期"
本文主要探讨了实时调度领域中的一种常见算法——截止期最早优先(Earliest Deadline First, EDF)所面临的关键问题。EDF算法是一种基于任务截止期的静态实时调度策略,它将任务按照其相对截止期的顺序进行调度,确保尽可能多的任务能在其截止期前完成。
在EDF算法中,一个重要的概念是最大可挪用时间(Maximum Stealing Time),即在一个任务执行过程中,可以安全地抢占其CPU执行时间而不影响系统满足实时性要求的最长时间。传统的计算方法通常限制在完整的超周期内,这导致了时间复杂度的伪多项式级,不适用于大规模任务集。
作者通过对EDF调度算法的深入分析和证明,揭示了最大可挪用时间的性质,并结合EDF的最优调度过程,提出了一种新的可延迟时间逼近(Delay Time Approximation, DTA)算法。DTA算法旨在快速准确地计算每个周期任务的最大可挪用时间,而其时间复杂度显著降低,只与周期任务的数量以及处理器的占用率之和相关,这意味着DTA算法在处理大量任务时能有效提高效率。
此外,论文还强调了偶发任务(Sporadic Tasks)在实时系统中的处理,以及如何通过DTA算法来增强系统的容错能力,尤其是在任务挪用时间的计算上。偶发任务是指那些不是周期性出现,但有严格截止期约束的任务,它们的存在对实时调度算法提出了额外挑战。
通过仿真实验,DTA算法的优秀时间性能得到了验证,表明该算法在解决EDF调度算法的关键问题上具有实际应用价值,可以有效提升实时系统的调度效率和可靠性。
关键词:实时调度算法;截止期最早优先;偶发任务;容错;挪用时间
该研究对于理解和优化实时系统调度,尤其是对于那些需要高效处理大量周期性和偶发任务的复杂系统,提供了理论基础和实用工具。
2019-07-23 上传
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