实时任务系统动态调度算法的争辩与设计清华大学日动化系张小玮慕春棣ZhangX由oweiMuChundi摘要本文基于己有的实时任务模型设计了处理混合任务集的动态调度算法基于截止期优先和实现方式.该算法实现了对混合任集W调度性的推断可以完成有硬实时性要求的非周期性任务和周期性任务的调度并给出了相应的调度结果•美健词动态调度算法最早截止期优先绝时完成时间文献标识码引言在工业制造系统中为了使由不同的供给商提供的机器设备无须特别的软件开发就可以列和边接OPC利用微软Windcws视窗的的OLEQOM技术实现了丁•业制造系统过程把握中的数据交换标准化。OPCOLEforProcessControH最先于1995年由OPC基金会OPCFoundatbn〕制定是一套基于OLEQOM、DCOM以供给简洁移植、具有满足大多数设备厂家要求的机敏性为日标用于实现数据交换、数据访问的编程接口。它是作为工业标准定义的特别的COM接II。基于OPC标准所形成的OPCSeive尙主要目的是供给过程数据效劳器实时调度性能的优劣与否将会直接影响整个过程把握系统的性能。本文的目的是提出一种应用于OPCServer处理混合任务集的实时调度算法。实时周期性任务模型假设一个OPCServed干客户在基上订阅了n个OFC组OFCgroup。表示为AQGT},i=l.....n}21〕其中£为组中各项的刷新周期旦等于截止期。假设每个OPC组又包括m个OFC项OPC那么C3为第組中全部OPC项OPCiton涌勺执行时间和S周期性任务的效劳器利用率表示为X—每个项的执行是不行中断的基执行时间可以作为调度的最小粒度即jc时，冇C=mAo且同一组内的CFC项之间无先后挨次的约束不同OPC组之间可以抢占。OPCSeiver上订阅的n个组就构成了一个同期性任务集。除了周期性的订阅刷新OPCSewer还需要支持过程数据的同步和的读写。这样客户的同步和异步读写恳求就构成了非周期性任务集。可以认为多客户的非周期性任务符合泊松分布。这两种类型的任务集构成了一个混合任务集。动态调度算法设计对混合任务集的实时调度算法必需在满足周期性任务订阅刷新的截止期的硬实时要求同时又能对非周期性的同步、异步读写有尽可能快的响应时间。对于周期性任务常用的实时调度算法有速率单调RM截止期单调DM最早止期优先EDF对于非周期性任务一般承受最早截止期优先EDF。对于混合任务集静态算法根本上承受RM方法由于它的计算简单度小易于实现但也存在着效劳器的利用率低下的缺点。动态算法-•般基于EDE可调度条件为IX1这样可让效劳器的利率理论上达到100%。承受EDF方法需要明确各种任务的截止期。对于周期性任务截止期是可以通过任务的执行周期获得即山广兀非周期性任务一般具备一个硬截止期即任务本身设定的最迟完成时冋假设没有那么可认为是无穷大。但在调度算法中我们期望获得一个更优确实定完成时间叩任务实际完成的时间e这个时间是应当小于硬截止期的该确定完成时间是动态的由当前的任务集执行状况和该任务本身的硬截止期共同打算。考虑一个OPCSmcr上已经存一个在由周期性任务集QC,T》i=L..m即周期性任务集GGd*KL.nm成的混合任务集。调度算法需要解决的问题有如下两种1客户端程序可能提出新的订阅组或者在原有的订阅组中増加新的执行项。这相当于增加了新的周期性任务恳求。---本文来源于网络，仅供参考，勿照抄，如有侵权请联系删除---2客户端程序提出同步/异步读写恳求这意味着产生了新的非周期性任务。对于1由于周期性任务的优先级高于非周期性任务算法将无视现有的非周期性任务将新的周期性任务与现有的周期性任务进展合并姓理。然后再将被无视的非周期性任务视为新的非周期性任务进展调度处理这属于问题2的定义范畴.对于2算法把当前执行的非周期性任务集中尚未执行的任务与新到的非周期性任务组成一个新的任务集。对这个新的非周期性任务集算法首先依据这些任务的截Ik期优先进展排序。然后利用周期性任务实例之间的空闲时间执行并计算出每个非周期性任务确实定完成时间从而推断该任务是否能够满足它的截止期要求即硬实时性能要求。调度算法实现41对于周期性任务的调度假设在待调度任务队列中切时不考虑己经存在的非周期性任务存在一组周期性任务订阅方式AQC,T)i=l...m}考虑各个任务的起始时间...