基于环形缓冲区的实时系统负载平衡技术

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1、第""卷第M期计算机应用与软件N;8O""，P;OM"%%Q年M月R;>A.=37SAA80:)=0;*?)*BT;<=2)73SA7O"%%Q基于环形缓冲区的实时系统负载平衡技术王亚军李建文吉方（中国工程物理研究院四川绵阳!"#$%%）摘要对于具有多个确定性事件源的实时系统，分析表明当各事件源具有周期发生特征时，将会导致任务冲突。对此，提出利用“环形缓冲区”技术，通过调整事件源的发生周期达到负载平衡，在所设计的超声检测系统中利用较少的硬件资源满足了多事件并行处理的要求。关键词实时系统多事件源周期性事件负载平衡环形缓冲区!"#$%#!#&’()(’*&+,-("&.

2、(#!)+/(010)(/%#0($"&.+&2%-33(.()*+,)-.*/010)*23*104)*+（!"#$%&%’()*%+%,-.$/#$%%0#$/1"2&#(&，3#)$2)$/4#("5)$6789::，!"#$)）#456789656373208893:;*<80:==;=6373)8=0>3?@?=3>20=6>.8=0A83A370;B0:0=@3C3*=??;.7:3D563=3:6*0E.3;<)B-.?=0*+=633C3*=?;.7:3A370;BF0:0=@9@70*+9.<<37=;9)8)*:3=638;)B?0?0*=7;B

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4、"。在系统实现对于实时系统而言，其基本特征就是输入、输出以及对有关时，对于周期;#、;"的数据通常采用浮点类型，由于计算机控任务的处理具有严格的时序要求，实时系统的响应时限是系统制系统是离散控制系统，也就是由于计算机的数据类型具有一正确工作的基本要求。如果一个实时系统没能在某个预设的事定的字节限制，其内部表示必为一个近似理论值的有理数。从件内响应某一事件，将导致数据丢失或者系统出错。除了能及而必然有：时响应外部事件以外，实时系统还需多路并发响应。实时系统;#J;"K+J$（#）同硬件紧密连接，后者又直接同外部真实世界密切相连，而真实成立。这意味着，存在一系列时刻，这

5、两个事件源的事件同世界多发事件、多路响应很少是单独和顺序发生的。实时系统时发生，同时发生的周期就是：能实现并发响应和处理多发事件通常是借助计算机硬件本身的;K$;#K+;"（"）速度、以及硬件同精心设计的系统软件和操作系统的协作。当这里假设+L$已经化为既约分数。需要服务的并发事件的流量很大时，可以采用多处理器实时系对于具有=个周期事件源的实时系统，由于同样的原因，［#］统等技术来处理。任意个事件源的组合，即"，&，⋯，=’#，=个事件源，都存在一对于存在多个从设备或者下位机的测控系统，当各个设备个多个事件同时发生的周期。监控对象需要处理的事件周期性的发生时，无论主

6、从设备之间这个结论的直接意义就是系采用何种通信方式，当时间足够长的时候，都将会产生任务冲突统设计时要能够具备同时处理多问题。对于数据量大、参量多的系统，诸如过程控制等工业领个事件的能力，对于具有两个周期域，每个事件的延迟处理将导致致命性的灾难。通常的解决办图#系统事件时序图性事件源的系统而言，两个事件源法就是采用多个设备并行处理，也就是说这种实时系统为硬实事件发生的时间差也周期性的发生变化，;K$;#K+;"时，发［"］时系统。对此，本文提出利用“环形缓冲区”技术，通过调整事生时间重合，然后时间差逐渐变大，又逐渐重合。如果两个事件件源的事件发生周期达到负载平衡，在所

7、设计的超声检测系统源的周期可以做一定范围的调整，则一个较为经济可行的方案中利用较少的硬件资源满足了多事件并行处理的要求。就是：适当调整;#、;"，使得：A问题分析收稿日期："%%&’#"’%"。王亚军，硕士生，主研领域：嵌入式系统设设对于实时系统4具有两个需要处理的事件源.#、."，这计与开发。第&期王亚军等：基于环形缓冲区的实时系统负载平衡技术%6!!"!"!#!#$总工作时间（%）图&所示。也就是在工作时间内，两个事件源的事件不冲突，当然这个"#%系统处理时序分析时候还应该满足另外一个约束条件（&）。不妨假设!"$!#，且对于该系统，采样位置数据缓冲区系统开