• 在實(shí)時(shí)系統(tǒng)中，可能存在著兩類(lèi)不同性質(zhì)的實(shí)時(shí)任務(wù)，即HRT任務(wù)和SRT任務(wù)，它們都聯(lián)系著一個(gè)截止時(shí)間。
• 為保證系統(tǒng)能正常工作，實(shí)時(shí)調(diào)度必須能滿(mǎn)足實(shí)時(shí)任務(wù)對(duì)截止時(shí)間的要求。
• 實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)調(diào)度應(yīng)具備一定的條件。

實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)調(diào)度的基本條件

• 提供必要的信息：

  • 就緒時(shí)間，是指某任務(wù)成為就緒狀態(tài)的起始時(shí)間，在周期任務(wù)的情況下，它是事先預(yù)知的一串時(shí)間序列。
  • 開(kāi)始截止時(shí)間和完成截止時(shí)間，對(duì)于典型的實(shí)時(shí)應(yīng)用，只須知道開(kāi)始截止時(shí)間，或者完成截止時(shí)間。
  • 處理時(shí)間，一個(gè)任務(wù)從開(kāi)始執(zhí)行，直至完成時(shí)所需的時(shí)間。
  • 資源要求，任務(wù)執(zhí)行時(shí)所需的一組資源。
  • 優(yōu)先級(jí)，如果某任務(wù)的開(kāi)始截止時(shí)間錯(cuò)過(guò)，勢(shì)必引起故障，則應(yīng)為該任務(wù)賦予“絕對(duì)”優(yōu)先級(jí)；如果其開(kāi)始截止時(shí)間的錯(cuò)過(guò)，對(duì)任務(wù)的繼續(xù)運(yùn)行無(wú)重大影響，則可為其賦予“相對(duì)”優(yōu)先級(jí)，供調(diào)度程序參考。

• 系統(tǒng)處理能力強(qiáng)：

  • 在實(shí)時(shí)系統(tǒng)中，若處理機(jī)的處理能力不夠強(qiáng)，則有可能因處理機(jī)忙不過(guò)，而致使某些實(shí)時(shí)任務(wù)不能得到及時(shí)處理，從而導(dǎo)致發(fā)生難以預(yù)料的后果。
  • 假定系統(tǒng)中有m個(gè)周期性的硬實(shí)時(shí)任務(wù)HRT，它們的處理時(shí)間可表示為Ci，周期時(shí)間表示為Pi，則在單處理機(jī)情況下，必須滿(mǎn)足下面的限制條件系統(tǒng)才是可調(diào)度的：
    
  • 提高系統(tǒng)處理能力的途徑有二：一是采用單處理機(jī)系統(tǒng)，但須增強(qiáng)其處理能力，以顯著地減少對(duì)每一個(gè)任務(wù)的處理時(shí)間；二是采用多處理機(jī)系統(tǒng)。假定系統(tǒng)中的處理機(jī)數(shù)為N，則應(yīng)將上述的限制條件改為：
    

• 采用搶占式調(diào)度機(jī)制：

  • 剝奪方式：一般都采用此
  • 非剝奪方式（實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單）：一般應(yīng)使實(shí)時(shí)任務(wù)較小，以及時(shí)放棄CPU。

• 具有快速切換機(jī)制：

  • 對(duì)中斷的快速響應(yīng)能力。對(duì)緊迫的外部事件請(qǐng)求中斷能及時(shí)響應(yīng)，要- 求系統(tǒng)具有快速硬件中斷機(jī)構(gòu)，還應(yīng)使禁止中斷的時(shí)間間隔盡量短，以免耽誤時(shí)機(jī)(其它緊迫任務(wù))。
  • 快速的任務(wù)分派能力。為了提高分派程序進(jìn)行任務(wù)切換時(shí)的速度，應(yīng)使系統(tǒng)中的每個(gè)運(yùn)行功能單位適當(dāng)?shù)男?#xff0c;以減少任務(wù)切換的時(shí)間開(kāi)銷(xiāo)。

實(shí)時(shí)調(diào)度算法的分類(lèi)

• 非搶占式調(diào)度算法
  • 時(shí)間片輪轉(zhuǎn) 秒級(jí)
  • 非搶占優(yōu)先權(quán)（協(xié)同） 秒~毫秒級(jí)
• 搶占式調(diào)度算法
  • 時(shí)鐘中斷搶占優(yōu)先權(quán) 毫秒級(jí)
    • 基于搶占點(diǎn)搶占
  • 立即搶占immediate preemption 毫秒~微秒級(jí)
    • 只要不在臨界區(qū)即搶占（中斷引發(fā)）

最早截止時(shí)間優(yōu)先 EDF調(diào)度算法

• 根據(jù)任務(wù)的截止時(shí)間來(lái)確定任務(wù)的優(yōu)先級(jí)
• 截止時(shí)間越早，優(yōu)先級(jí)越高
• 可以是搶占式或非搶占式

非搶占式調(diào)度方式用于非周期實(shí)時(shí)任務(wù)

搶占式調(diào)度方式用于周期實(shí)時(shí)任務(wù)

• 任務(wù)A和任務(wù)B的周期時(shí)間分別為20 ms和50 ms，每個(gè)周期的處理時(shí)間分別為10ms和25ms。

最低松弛度優(yōu)先LLF(Least Laxity First)算法

• 該算法在確定任務(wù)的優(yōu)先級(jí)時(shí)，根據(jù)的是任務(wù)的緊急(或松弛)程度。

• 任務(wù)緊急程度愈高，賦予該任務(wù)的優(yōu)先級(jí)就愈高，以使之優(yōu)先執(zhí)行。

• 主要用于可搶占調(diào)度方式中。

• 實(shí)用于周期性的調(diào)度任務(wù)。

• 系統(tǒng)中有一個(gè)按松弛度排序的實(shí)時(shí)任務(wù)就緒隊(duì)列，松弛度最低的任務(wù)排在隊(duì)列最前面，調(diào)度程序總是選擇就緒隊(duì)列中的隊(duì)首任務(wù)執(zhí)行。

• 松弛度也是一種優(yōu)先級(jí)，它反映的是任務(wù)的緊急程度。

• 松弛度=必須完成時(shí)間-其本身運(yùn)行時(shí)間-當(dāng)前時(shí)間
  

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的操作系统 实时调度的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問(wèn)題。

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