面向?qū)崟r系統(tǒng)的搶占式任務(wù)切換方法研究.pdf

1、實時操作系統(tǒng)由于廣泛的應(yīng)用受到越來越多的重視。實時操作系統(tǒng)根據(jù)工作方式可以分為搶占式調(diào)度和非搶占式調(diào)度。在非搶占式調(diào)度內(nèi)核中任務(wù)切換發(fā)生在任務(wù)完成、取消或等待消息時。而在搶占式調(diào)度內(nèi)核中，任務(wù)切換除了發(fā)生在上述情況外，還發(fā)生在高優(yōu)先級任務(wù)被激活時，這是為了快速響應(yīng)高優(yōu)先級任務(wù)?？梢?，任務(wù)切換是不可避免的，是實現(xiàn)多任務(wù)共享一個CPU的最基本保證。
　　由于搶占式內(nèi)核在資源利用率和快速響應(yīng)高優(yōu)先級任務(wù)方面具有巨大的優(yōu)勢，因此大多數(shù)實時

2、內(nèi)核都支持搶占式調(diào)度。但是快速響應(yīng)高優(yōu)先級任務(wù)也給實時系統(tǒng)帶來額外的開銷，這些開銷包括保存當前運行任務(wù)的上下文和加載新任務(wù)的上下文。搶占式內(nèi)核中的搶占不考慮當前任務(wù)的運行狀態(tài)。如果當前運行任務(wù)將要完成，新釋放的高優(yōu)先級任務(wù)截止期又不是非常緊迫，那么由于高優(yōu)先級任務(wù)的無理搶占，則使低優(yōu)先級任務(wù)被延期且有可能錯過截止期，系統(tǒng)因此增加了任務(wù)切換次數(shù)還浪費了CPU的資源。而在非搶占調(diào)度內(nèi)核中，如果調(diào)度時機選擇合理，那么系統(tǒng)將會運行流暢、資源利用

3、率高且開銷較少。針對上述情況，本文充分考慮任務(wù)集完成松弛時間和任務(wù)受保護時間，將搶占式內(nèi)核調(diào)度時機的選擇標準改為以優(yōu)先級為主，以任務(wù)受保護時間為輔的策略，即當正在運行的任務(wù)的剩余執(zhí)行時間小于該任務(wù)的受保護時間時，不做任務(wù)切換;相反，如果該任務(wù)的剩余執(zhí)行時間大于它的受保護時間時，再比較優(yōu)先級，調(diào)度當前就緒隊列中優(yōu)先級最高的任務(wù)。
　　最后，編寫了基于優(yōu)先級的搶占式調(diào)度模擬程序和基于改進調(diào)度算法的調(diào)度模擬程序，并進行實驗比較。實驗結(jié)果