实时操作系统主流调度方法RMS
操作系統(tǒng)的調度方法有很多種,這里主要介紹主流的調度算法,像EDF這種調度算法就不表述了。目前幾乎所有的商業(yè)實時操作系統(tǒng)的調度理論都基于RMS理論.
以下是基于RMS的一些假設理論:
1 各個任務之間沒有資源共享,沒有忙等,沒有mutex, 也沒有semaphore.
2 每個任務的最后期限是周期性的。
3 基于優(yōu)先級搶占的,即高優(yōu)先級任務一旦就緒的話,會立馬搶占低優(yōu)先級任務。
4 任務優(yōu)先級的分配原則是,周期越短的任務,優(yōu)先級越高。
5 任務切換以及純內核任務的消耗忽略不計對于這個理論模型。
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以下的公式是,基于RMS 的一個基礎理論:
U 代表了系統(tǒng)的cpu 使用率,C 是任務的運行具體時間,T 是周期性的任務最后期限,n是有多少個任務,等式右邊是理論上的可實時調度率,可以看到可調度率只和任務的個數有關,任務越多,可實時調度率越少。
可以看到等式右邊:
可以看到當任務接近無窮大的時候,可調度率是69%了。從這個公式可以近似任務系統(tǒng)中69%的任務是可以實時調度的,即能在最后的期限中完成運行。還有大概31%的任務是非實時的。這樣的理論模型在實際應用中是完全可行的。
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接下來看一個實際的例子:
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假設有3個任務P1, P2, P3,運行的時間以及周期如上圖。?
根據公式可以算出系統(tǒng)的cpu 使用率。
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理論上的可實時調度率為
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可以看到0.725 <= 0.77976, 所以這3個任務都是可以實時調度的。
RMS理論主要是基于任務優(yōu)先級的,對于指導分配任務的優(yōu)先級有很大的實戰(zhàn)價值,其核心是根據任務的最后期限(deadline)和周期的時間來分配任務優(yōu)先級。周期越短的任務優(yōu)先級越高,這在優(yōu)先級分配上是一個有趣的開始。
總結
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