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实时调度的多处理器实时调度

归档日期:05-15       文本归类:多处理器调度      文章编辑:爱尚语录

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  问题描述:一组具有优先级关系的任务在m个处理器上运行,任务优先级关系用“”表示,即如果两个任务(t1,t2)存在优先关系t1 t2,则t1必须在t2开始运行前完成。任务优先关系可用一个无环图来表示,称为计算图G,如图1.表示任务集S={t1,t2,t2,t4,t5}中任务存在优先关系={(t1,t2),(t1,t3),(t1,t4),(t2,t6),(t3,t6),(t4,t5),(t5,t6)}。多处理其调度就是要找出长度最短的调度表。

  1)基本(或非抢占)调度BS(Basic Scheduling)。任务在执行过程中不能被打断。

  2)可抢占调度PS(Preemptable Scheduling),任务可被抢占,此处抢占不必基于优先级。

  3)广义调度GS(General Scheduling)。 GS是一个理论上的概念,允许一个处理器可在同一时刻执行多个任务。事实上每个处理器在每一时刻最多只能执行能够一个任务。GS基于的前提是:在给定的时间段,处理器可以将其计算能力的一部分分配给一个任一个任务。并且规定同一任务不可以同时在多于一个处理器上并行执行。

  定义 CA(G,k)表示调度规范A(BS、PS或GS)下,k个处理其的计算图G的最小计算时间。

  定理3: 可抢占调度和广义调度的最小计算时间等于对任一k个处理器的计算图G,有

  BS不能得到最短调度表,GS虽然能够得到最短调度表,但只是理论结果。定理三可知,PS和GS具有相同的最小计算时间,而PS在实际中是可实现的。

  3)采用某种方法将GS调度表换成PS调度表 问题描述:到达时间不确定而计算时间c和截止时间D已知的n个任务,运行在m个处理器上,n不确定,动态调度的目标是使系统能够对变化的环境做出迅速的反应。

  动态调度的任务状态可以用l-c空间表示。横坐标表示任务的空闲时间l(t),纵坐标表示任务的剩余时间c(t)。任务空闲时间l(t)=D - c(t)。图中虚线间隔表示一个时间单位,如t2的当前时刻剩余计算时间为3,空闲时间为2,因此deadline为3+2=5。

  每隔一定时间,l-c空间将刷新一次。任务在l-c空间的位置变化具有不同含义:

  3)任务未到达:任务不动。有些任务未到达时已经确认,那么这些任务在l-c图上预留位置,当其到达时被激活

  4)新任务到达:根据任务的计算时间c和空闲时间l,设置其在l-c空间的位置

  任务的截止时间的属性在l-c空间中由角度表示。相同截止时间的任务都位于125度叫的同一直线长。

  在l-c空间里,任务可以按EDF和LLF调度算法调度。但是多处理器下EDF和LLF不是最优算法。

  定理4:在多处理器下,如果任务计算时间、截止时间或到达时间不能预先确定,则最优调度算法不存在。

  定理4表明基于l-c空间的多处理器动态调度算法没有最优解。由于该算法不能保证所有任务的截止时间,因此属于软实时调度。(软硬实时调度:)

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