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操作系統:實現實時調度的基本條件

2013-11-15 15:52:18  來源: 操作系統 

   實時 調 度

   實現實時調度的基本條件

   提供必要的信息

  () 就緒時間

  () 開始截止時間和完成截止時間

  () 處理時間

  () 資源要求

  () 優先級

   系統處理能力強

  在實時系統中通常都有著多個實時任務若處理機的處理能力不夠強則有可能因處理機忙不過來而使某些實時任務不能得到及時處理從而導致發生難以預料的後果假定系統中有m個周期性的硬實時任務它們的處理時間可表示為Ci周期時間表示為Pi則在單處理機情況下必須滿足下面的限制條件

  系統才是可調度的假如系統中有個硬實時任務它們的周期時間都是 ms而每次的處理時間為 ms則不難算出此時是不能滿足上式的因而系統是不可調度的

  解決的方法是提高系統的處理能力其途徑有二其一仍是采用單處理機系統但須增強其處理能力以顯著減少對每一個任務的處理時間其二是采用多處理機系統

  假定系統中的處理機數為N則應將上述的限制條件改為

   采用搶占式調度機制

  當一個優先權更高的任務到達時允許將當前任務暫時掛起而令高優先權任務立即投入運行這樣便可滿足該硬實時任務對截止時間的要求但這種調度機制比較復雜

  對於一些小的實時系統如果能預知任務的開始截止時間則對實時任務的調度可采用非搶占調度機制以簡化調度程序和對任務調度時所花費的系統開銷但在設計這種調度機制時應使所有的實時任務都比較小並在執行完關鍵性程序和臨界區後能及時地將自己阻塞起來以便釋放出處理機 供調度程序去調度那種開始截止時間即將到達的任務

   具有快速切換機制

  該機制應具有如下兩方面的能力

  () 對外部中斷的快速響應能力為使在緊迫的外部事件請求中斷時系統能及時響應要求系統具有快速硬件中斷機構還應使禁止中斷的時間間隔盡量短以免耽誤時機(其它緊迫任務)

  () 快速的任務分派能力在完成任務調度後便應進行任務切換為了提高分派程序進行任務切換時的速度應使系統中的每個運行功能單位適當的小以減少任務切換的時間開銷

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