基于任務(wù)同步及節(jié)能的實時調(diào)度算法研究.pdf

1、實時任務(wù)在實際應(yīng)用中通常需要以獨占方式同步訪問共享資源，但是由于資源的獨占性導(dǎo)致高優(yōu)先權(quán)任務(wù)運行時往往被低優(yōu)先權(quán)任務(wù)阻塞，從而產(chǎn)生優(yōu)先權(quán)反轉(zhuǎn)，難以滿足任務(wù)的實時性。同時當前處理器由于較高的能量消耗，導(dǎo)致處理器熱量散發(fā)的提高及系統(tǒng)可靠性的降低，已經(jīng)成為目前計算機領(lǐng)域較為關(guān)心的問題。
　　 針對上述問題，提出一種基于任務(wù)同步及節(jié)能的實時動態(tài)調(diào)度算法 HDSA (Hybrid Dynamic Scheduling Algorithm)

2、，以有效地解決上述的難題。HDSA結(jié)合速率單調(diào)調(diào)度算法及最早時限優(yōu)先調(diào)度算法，在滿足周期性任務(wù)實時可調(diào)度性及任務(wù)同步的限制條件下，降低處理器運行速度以節(jié)省能耗。HDSA包含靜態(tài)算法及動態(tài)算法兩部分。靜態(tài)算法在靜態(tài)條件下，固定臨界區(qū)的運行速度，并求出非臨界區(qū)部分的靜態(tài)速度。動態(tài)調(diào)度算法在實際運行中，充分利用任務(wù)運行時的空閑執(zhí)行時間，調(diào)節(jié)處理器的速度，以有效降低能耗。
　　 HDSA允許高優(yōu)先權(quán)任務(wù)的非臨界區(qū)部分搶占低優(yōu)先權(quán)任務(wù)的臨

3、界區(qū)部分，減少高優(yōu)先權(quán)任務(wù)被阻塞的時間，能以較低的速度運行達到降低系統(tǒng)能耗的目的。同時也能避免高優(yōu)先權(quán)任務(wù)被阻塞時，臨界區(qū)繼承高優(yōu)先權(quán)任務(wù)的速度時所造成的處理器電壓開關(guān)的頻繁切換，因而能有效地降低實時任務(wù)調(diào)度的成本。
　　 由于頻率繼承的均勻降速算法USFI(Uniform Slowdown with Frequency Inheritance)在調(diào)度性能上明顯優(yōu)于一些相關(guān)的有效算法，通過模擬仿真測試對比HDSA與USFI算法的