支持混合關(guān)鍵性任務(wù)調(diào)度的多核系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)研究與實(shí)現(xiàn).pdf

1、采用多核處理器架構(gòu)技術(shù)現(xiàn)已成為提升處理器性能的主要手段，并逐步應(yīng)用到實(shí)時(shí)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中。當(dāng)前在嵌入式系統(tǒng)領(lǐng)域一個(gè)日見增長(zhǎng)的趨勢(shì)是將多個(gè)相對(duì)獨(dú)立的不同關(guān)鍵性級(jí)別的子系統(tǒng)集成至一個(gè)共享的硬件平臺(tái)下，以此來降低成本，減輕重量和減小能耗。使用傳統(tǒng)的實(shí)時(shí)調(diào)度技術(shù)調(diào)度混合關(guān)鍵性系統(tǒng)，不能有效的利用多處理器平臺(tái)提供的計(jì)算帶寬，造成不可接受的資源浪費(fèi)。這主要是由于在可調(diào)度性分析時(shí)的最差執(zhí)行時(shí)間預(yù)測(cè)和運(yùn)行時(shí)實(shí)際的執(zhí)行時(shí)間之間巨大誤差所造成的。所以在混合關(guān)鍵性

2、任務(wù)模型被提出后，在實(shí)時(shí)系統(tǒng)領(lǐng)域?qū)旌详P(guān)鍵性系統(tǒng)的可調(diào)度性研究迅速成為焦點(diǎn)熱點(diǎn)問題。
　　即使單處理器平臺(tái)上對(duì)這樣一個(gè)混合關(guān)鍵性系統(tǒng)的可調(diào)度分析也是非常有挑戰(zhàn)性的，在多處理器平臺(tái)上會(huì)更加困難。目前還沒有一個(gè)實(shí)際的操作系統(tǒng)支持混合關(guān)鍵性實(shí)時(shí)任務(wù)模型，制約了其在實(shí)時(shí)系統(tǒng)領(lǐng)域的實(shí)際應(yīng)用，因此迫切需要建立能夠檢驗(yàn)不同混合關(guān)鍵性實(shí)時(shí)調(diào)度算法運(yùn)行時(shí)性能的實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。
　　本文在集成Litmus2012-3內(nèi)核補(bǔ)丁的Linux3

3、.0.0版本內(nèi)核之基礎(chǔ)上，研究并實(shí)現(xiàn)了一個(gè)多核平臺(tái)下支持混合關(guān)鍵性任務(wù)模型的分層調(diào)度器，支持集成不同的混合關(guān)鍵性調(diào)度算法。與此同時(shí)，實(shí)現(xiàn)一種關(guān)鍵性單調(diào)優(yōu)先級(jí)分配的分層調(diào)度策略，不同關(guān)鍵性級(jí)別的任務(wù)采用不同的內(nèi)部調(diào)度器進(jìn)行調(diào)度。實(shí)現(xiàn)了實(shí)時(shí)任務(wù)運(yùn)行時(shí)的狀態(tài)轉(zhuǎn)換和動(dòng)態(tài)搶占，運(yùn)行時(shí)CPU優(yōu)先隊(duì)列高效管理，混合關(guān)鍵性實(shí)時(shí)任務(wù)釋放隊(duì)列、就緒隊(duì)列的高效管理，幽靈作業(yè)狀態(tài)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)及處理等關(guān)鍵技術(shù)。設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了簡(jiǎn)潔用戶庫(kù)，使得混合關(guān)鍵性實(shí)時(shí)任務(wù)的設(shè)計(jì)和創(chuàng)建