软实时任务调度在Linux内核的实现开题报告
2022-01-11 21:24:24
全文总字数:5695字
1. 研究目的与意义(文献综述)
近年来,随着计算机硬件技术和软件技术的不断更迭发展,各种新概念层出不穷,例如云计算、物联网、5g等,“万物互联”已经迈向了“万物智联”。作为联系计算机硬件和软件,为用户有效利用计算机提供良好运行环境支持的系统软件——操作系统,更是一直以来国内外专家、学者的研究热点。虽然它的庞大和复杂让许多人望之却步,但这激起了更多的人探索它的奥秘的兴趣和热情。
由于很多嵌入式系统对实时性有很高的要求,例如自动驾驶、航空航天等,微小的延时可能会造成很严重的后果。所以,硬实时系统已被广泛研究,并显现了它们在任何条件下都能够有效满足所有任务的截止期的优点。然而,在实际应用的系统中,许多组件可以容许超出截止期限些许,而不会影响它们功能上的正确性,只要时延量像预期一样可控、可限。这个观测经验促进了弱硬实时系统的发展,以提高资源利用效率[1]。
一个弱硬约束的一般记号形如(m, k),意为在任意k个连续任务实例中,至多有m个实例可以超时完成。已有的预期满足(m, k)约束的工作[2, 3, 4, 5, 6, 7]聚焦于在传统任务级固定优先级调度中改善可调度性分析的最坏情况,比如速率单调法(rm)[8],就是建立在对任务计时行为的强制假设之上的,这些假设包括固定式调相(初始释放偏移)和没有释放抖动的固定式周期。然而,这种假设限制了其适用性,使其不能满足最新的信息物理系统对灵活性和适应性的要求。现有的分析方法复杂度较高,较难应用于多变环境中运行的系统所需要的运行时权限控制。[1]
2. 研究的基本内容与方案
2.1基本内容
(1)对嵌入式软实时任务的服务质量需求进行定量分析;
(2)制定软实时任务调度策略;
3. 研究计划与安排
第一阶段(2020年1月31日前):搜集、查阅有关的参考资料,翻译英文资料(不少于5000汉字);
第二阶段(2020年2月28日前):完成软实时任务特征分析,完成开题报告并上交;
第三阶段(2020年3月31日前):完成linux内核中调度器源代码的剖析;
4. 参考文献(12篇以上)
[1]choi h, kim h, zhu q. job-class-level fixed priority scheduling of weakly-hard real-time systems.ieee real-time and embedded technology and applications symposium (rtas), 2019: 241-253.
[2] sun y, natale m d. weakly hard schedulability analysis for fixed priority scheduling of periodic real-time tasks. acm transactions on embedded computing systems (tecs), 2017, 16(5s): 171.
[3] n. c. audsley, a. burns, m. f. richardson, and a. j. wellings. hard real-time scheduling: the deadline-monotonic approach. ifac proceedings volumes, 24(2):127–132, 1991.[4] g. bernat, a. burns, and a. liamosi. weakly hard real-time systems. ieee transactions on computers, 50(4):308–321, 2001.[5] g. bernat and r. cayssials. guaranteed on-line weakly-hard real-timesystems. in ieee real-time systems symposium (rtss), 2001.