linux 嵌入式实时调度原理new

《linux 嵌入式实时调度原理new》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、实时调度资料摘自《清华大学自动化系ARM培训教材》实时系统逐渐成为人们研究的热点。而其中的操作系统或者更确切的说，操作系统中的调度部分是实时系统的重中之重。小到实验室设备，大到航空航天，实时系统得到了广泛的应用。那么什么是实时系统呢？人们一般认为，实时的特征有两点，那就是系统不仅需要给出合乎逻辑的计算结果，而且其处理时间还需要满足一定的要求，比如说不能超过某个截止时间等等。我们可以把实时系统分为两类，一类是硬实时（HardReal-Time）；另外一类则是软实时（SoftReal-Time）。所谓硬实时是指如果系统对某个实时任务的处理未能在某个截止时间开始或者结束的话，最终的结果将是灾难性

2、的，这就意味着即便是处理结果合乎逻辑但是仍然毫无意义；而在软实时系统中，处理任务启动或者结束的截止时间只是一个期望值，并不见得必须满足；即便是处理时间超过了截止时间，也是有意义的。另外我们还可以按照处理任务的特点将实时系统划分为周期性（Periodic）和非周期性（Aperiodic）两种。一个非周期性的任务启动或者结束有一个截止时间必须要满足；而周期性任务则是指处理任务需要在某个时间周期里面完成处理。z实时操作系统特点实时操作系统与普通操作系统的区别主要表现在五个方面，这就是其任务处理的确定性、响应灵敏度、用户参与控制、可靠性以及故障保护措施上。实时操作系统应当能够做到这一点：实时任务处

3、理的开始时间和结束时间应当是确定的、可预测的、这在实时处理上显得非常重要。从这方面来讲，在实时操作系统中，系统的吞吐量和确定的任务处理相比，要次要的多，实时操作系统的任务处理具备一定的确定性。衡量系统的确定性有一个比较好的指标，就是系统从接到要求处理的中断和对应的处理任务启动这两个事件发生的时间间隔。一般操作系统这个时间参数很大，而且可能会有几个数量级的变动。而在实时操作系统中，它应当很小，并且比较稳定，有一个上限值。和系统的确定性相关联的是系统的响应灵敏度，它可以定义为系统响应请求的时间。它所关心的是，系统在确认任务请求之后，需要花费多长时间来处理完相关的计算任务。不难看出，系统的确定性

4、和系统的响应灵敏度共同构成了系统对外界时间的反应时间。用户参与控制是实时操作系统不同于一般操作系统的又一重要特点。在一般操作系统中，用户所能做的至多只能是希望系统如何如何，而最后系统完成的如何，那就看系统自己的了。而实时操作系统就不同了：当用户发出控制指令后，系统应严格按照指令办事，并且用户可以实现对系统尽可能多的控制，甚至于到系统的调度算法上。实时操作系统为了完成一些对处理时间敏感的计算任务，必须要强调可靠性。对于一般的系统而言，某个运行错误可能导致的系统重启或者处理能力下降等问题对系统本身影响并不大。而在实时系统中，这样的错误可能是灾难性的。计算机系统在运行过程中，难免会出现某些运行故

5、障。由于这些突发故障可能会带来灾难性后果，我们就更关心一旦故障发生之后，应该怎么办的问题。一般实时系统都有比较完备的故障保护措施，用于在系统发生运行故障之后，尽可能多地保护系统的运行结果，从而为系统的再恢复打下基础。另外，有些系统会有冗余设计，从而降低系统运行的故障率。z实时调度（Real-TimeScheduling）在考察实时调度算法时，我们可以从三个角度对各种各样的调度算法进行分类：首先看系统是否做调度分析；如果有的话，然后就看是静态分析还是动态分析；最后看这个分析结果是否直接影响到进程的实时分派。据此，我们可以将各种实时调度算法大体上分为四类，即ST类、SPP类、DP类、DBE类。

6、l静态表驱动调度ST（StaticTable-driven）类调度算法就是根据相关信息做出一个切实可行的实时调度计划表，并在系统实时运行时严格按照这个表来调度进程。这类方法比较适合周期性任务。调度分析所需要的信息包括周期性到达时间、执行时间、周期性结束截止时间以及各个任务的优先级等。调度算法希望能够制定出一个进程调度计划表来满足所有周期任务的要求。这个方法是确定性的，可以预测实际运行效果，但是却不灵活。并且如果某个任务的特征有所改变的话，就需要整个调度计划表重新编制。l静态优先级驱动调度SPP（StaticPriority-drivenPreemptive）类调度算法也是需要做出一个静态调

7、度计划表来，但是这么一个表只是在赋予各个任务优先级的时候提供参考，在系统实际运行时，按赋予任务的优先级来进行抢占式调度。这类调度算法的典型代表就是后面要讲到的RMS调度算法。l动态规划调度在DP（DynamicPlanning-based）类调度算法中，一个实际有效的调度计划不是在系统运行之前制定的，而是在运行中动态规划的；一个新的计算任务只有当它提出的要求能够被满足时才会被系统接受并处理，调度算法将决定何时会分派该任务