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一个实时系统是指计算的正确性不仅取决于程序的逻辑正确性,也取决于结果产生的时间,如果系统的时间约束条件得不到满足,将会发生系统出错。实时系统有广泛的应用领域,包括多媒体、虚拟现实、高性能图形图像处理、视觉专家系统、实时仿真、核反应堆、化学工厂、导弹目标自动识别、雷达信号处理等等。这些实时系统应用对系统的正确性、可靠性和实时性的要求越来越高。实时调度算法是实时系统设计和实现的关键。
在众多的实时调度算法中,速率单调(RM)调度和最早截止期限优先(EDF)调度分别是静态调度和动态调度领域中较为经典的调度策略,在实际的实时系统中有广泛的应用。但是,RM和EDF也有其各自的缺点。RM算法CPU利用率较低,而EDF算法无法解决过载问题。针对这种情况,需要对它们进行进一步的研究,找出解决问题的途径。
首先介绍了实时调度理论的发展现状,分析了当前流行的各种静态调度算法和动态调度算法。在不同的工作负载下,以任务截止期错失率作为衡量不同任务调度算法性能优劣的指标,对RM和EDF实时调度算法进行了性能分析和比较,在此基础上,提出了一种基于权重的RM和EDF相结合的调度算法,通过权重的调整,可以灵活的实现RM和EDF调度算法的结合。分析结果表明,在通常情况下,RM、EDF都可以保证任务成功调度,RM算法性能虽然稳定,但是可以承受的工作负载较低;EDF算法虽然可以承受较高的工作负载,但是一旦过载,其性能会急剧下降。将RM和EDF算法相结合,表现出高的处理器利用率和在处理器过载情况下的好的稳定性,可以产生较好的调度性能。