实时系统主要面向现实世界中与实践因素相关的应用需求,在工业控制、航空航天和军事设备等众多领域里有着广泛的应用。它所关注的不仅是计算结果在逻辑上的正确性,而且还有输出结果时间上的及时性。随着实时系统应用的不断深入发展,多类型的硬实时、软实时与非实时任务共存于同一系统中的情况越来越普遍,致使其复杂性不断提高,开放式混合实时系统的概念也应运而生,而关于开放式混合实时系统的调度问题是其中的热点。当前,关于实时调度的理论体系并未完全建立,本文拟在已有研究成果的基础上,选取一种典型的开放式混合实时系统调度框架模型,对其做出改进和扩展,完善开放式混合实时系统调度理论。本文首先对当前关于开放式混合实时系统调度理论的国内外研究现状进行了分析和总结,在此基础上选取了一种典型的开放式混合实时系统调度框架—双层调度框架,从三个方面对其进行改进:(1)完善非实时应用调度策略经过分析发现,原有的层次式调度框架中,非实时应用的调度策略过于简单:若非实时应用中存在不可抢占区,可能会引起实时应用不可调度。为避免这种情况出现,本文有针对性地提出了四个调度规则,并结合改进的非实时应用调度算法,消除了非实时应用调度中的若干问题。(2)改进实时应用调度策略双层调度框架将硬实时与软实时应用作为同一类实时应用进行无区分调度,无法保证服务质量(QoS)。这种做法的弊端有两个:第一,硬实时与软实时应用的调度优先级以及它们对时限的要求无法区分,忽略了硬实时与软实时应用的特性差异,导致适应性不强,不适用于较复杂的实时环境。第二,因为软实时应用的执行时间无法严格预测,花费较大开销去保证所有软实时应用不错过截止期并没有太大意义,还有可能造成资源浪费。因此,对实时调度策略的改进遵循下列两个原则:一是区分硬实时与软实时应用的调度优先级,严格保证硬实时应用的可调度性;二是调度软实时应用时,只需在保证硬实时应用可调度性的基础上,使其大体满足调度成功率,达到符合用户要求的吞吐量即可。(3)改进原有的准入规则准入规则的修改建立在对非实时应用和实时应用调度策略改进的基础上,但改进使得原有的准入规则不再适用。在本部分,作者对原有的准入规则进行了修改,使之符合新的调度框架。本文对改进后的实时调度策略从理论与实验两方面进行了验证。理论证明和实验结果都表明,本文对双层调度框架所做的完善和改进达到了文中所提出的目标,从而完善了开放式混合实时系统调度理论。