基于Linux的窗口約束QoS實時系統(tǒng)的研究.pdf

1、實時系統(tǒng)具有及時響應、高可靠性、專用性、少人工干預等特征，最初應用于軍事和工業(yè)控制領域。而隨著計算機技術和互聯(lián)網技術的高速發(fā)展，實時技術被越來越多地應用于實時網絡傳輸、視頻傳輸、多媒體處理等軟實時系統(tǒng)中。這類實時系統(tǒng)既不同于硬性規(guī)定作業(yè)完成時限的硬實時系統(tǒng)，也不同于沒有詳細規(guī)定任務應滿足何種約束的軟實時系統(tǒng)。這些新的應用都有一定的服務質量(QoS)需求，既有實時性的需求，又有丟失率方面的需求。由于這些新的特點，傳統(tǒng)靜態(tài)硬實時系統(tǒng)和基于公

2、平調度的通用操作系統(tǒng)已經無法滿足這類實際應用的需要。同時窗口約束理論由于在描述QoS特性上具有概率約束無法比擬的優(yōu)點，近年來得到了廣大學者的研究和廣泛關注。 基于上述背景，本文結合開源的Linux系統(tǒng)，通過在其上引入窗口約束描述的QoS機制，采用合適的調度機制來滿足弱硬實時系統(tǒng)的需求，與此同時開展了以下的研究： 1)在研究基于窗口約束(m，k)模型的實時系統(tǒng)的基礎上，給出了一種組合窗口約束(m，k)Λ的實時系統(tǒng)

3、，并針對其給出了一種新的組合窗口約束的調度算法，該算法充分利用組合約束的特點，考慮本次調度對該窩口的可調度的影響來確定任務的優(yōu)先級，并以此來提高任務的可調度性、減少組合窗口限制違例。仿真試驗表明該算法在組合窗口約束的調度上，優(yōu)于傳統(tǒng)的獨立比較兩個約束確定優(yōu)先級的調度算法； 2)結合組合窗口約束描述任務QoS更準確和便于調度算法設計的優(yōu)點，同時針對標準Linux內核只提供三種調度策略：SCHED＿RR、SCHED＿FIFO、SCH