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容错实时调度算法研究

作　者: 屈海涛
导　师: 赵奇
学　校: 河北工程大学
专　业: 计算机应用技术
关键词: 实时系统 静态调度 动态调度 容错调度算法 分组算法
分类号: TP302.8
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要


实时系统的硬件可靠性随着电子技术的发展一直在大幅度提高,实时软件的核心调度算法及其可靠性成为瓶颈。调度算法一直是实时系统研究的主要内容。容错技术作为保障实时软件可靠性的重要技术手段,已经成为实时系统研究的关键问题。首先介绍了嵌入式系统的系统结构,然后详细介绍了经典的静态实时调度算法和动态实时调度算法。在分析调度算法的主要问题基础上,对容错实时调度算法进行了深入地研究。改进了经典静态调度算法RMS,使其能在复杂的情况下处理各种类型任务并具有很好的实时性。将改进的算法和P/B容错技术结合在一起,该算法能够处理非周期和周期任务并有容错能力,提高了系统的可靠性和处理器的利用率。研究经典动态调度算法EDF,结合PFair分组调度算法,把多处理器和任务分别进行分组。在全局上运用PFair算法,在单个处理器上运行EDF算法,并结合容错技术形成PEP算法。该算法通过对处理器分组,降低了PFair算法时间消耗,在不降低算法的容错能力的前提下,提高了系统的资源利用率和性能。

全文目录


摘要  6-7
Abstract  7-11
第1章 绪论  11-20
  1.1 嵌入式系统概述  11-14
    1.1.1 嵌入式系统定义  11
    1.1.2 嵌入式系统特点  11-12
    1.1.3 嵌入式系统发展  12-13
    1.1.4 嵌入式系统的应用领域  13-14
  1.2 实时系统概述  14-16
    1.2.1 实时系统的概念  14-15
    1.2.2 实时操作系统关键技术指标  15
    1.2.3 实时操作系统的任务调度  15-16
  1.3 课题的提出与意义  16-17
  1.4 系统的可靠性和容错  17-19
  1.5 论文的主要研究内容  19-20
第2章 实时系统任务调度算法的分析和研究  20-32
  2.1 实时系统  20-28
    2.1.1 多任务  20-22
    2.1.2 内核  22-24
    2.1.3 实时任务调度算法  24-26
    2.1.4 互斥信号量机制  26-28
  2.2 实时系统静态优先调度算法的研究和改进  28-31
    2.2.1 静态调度算法研究与分析  28-29
    2.2.2 现有算法的优缺点  29-30
    2.2.3 RMS 算法改进设计思路  30-31
  2.3 本章小结  31-32
第3章 基于Pfair 的动态分组调度算法研究与改进  32-41
  3.1 动态调度算法研究  32-33
  3.2 Pfair 公平调度理论  33-35
  3.3 公平调度算法的改进  35-40
    3.3.1 EDF 算法  35-37
    3.3.2 目前算法的不足  37
    3.3.3 分组算法  37-39
    3.3.4 算法的改进  39-40
  3.4 本章小结  40-41
第4章 容错技术研究  41-51
  4.1 缺陷、错误和失效  41-45
    4.1.1 失效和失效模式  41-42
    4.1.2 错误  42-43
    4.1.3 缺陷及其分类  43-44
    4.1.4 缺陷、错误和失效的关系  44-45
  4.2 可靠性技术  45-47
    4.2.1 基本概念  45-46
    4.2.2 可靠性保障技术  46-47
  4.3 容错  47-49
    4.3.1 概述  47-48
    4.3.2 错误处理  48-49
    4.3.3 缺陷处理  49
  4.4 容错实时系统  49-50
  4.5 本章小结  50-51
第5章 基于容错技术的实时调度算法  51-60
  5.1 容错模型定义  51-52
  5.2 静态容错优先级调度算法  52-55
    5.2.1 RMS 的改进的设计思路  52-54
    5.2.2 静态可调度性分析  54-55
  5.3 动态容错调度算法  55-57
    5.3.1 分组算法  55-56
    5.3.2 容错算法  56-57
  5.4 算法比较  57-59
  5.5 本章小结  59-60
第6章 结论  60-62
  6.1 本文工作总结  60
  6.2 展望  60-62
致谢  62-63
参考文献  63-67
作者简介  67
攻读硕士学位期间发表的论文和科研成果  67-68

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中图分类: > 工业技术 > 自动化技术、计算机技术 > 计算技术、计算机技术 > 一般性问题 > 设计与性能分析 > 容错技术
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