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CAN总线中改进的edf调度算法可调度性分析

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计算机测量与控制 2020年第8期28卷 238-241,255页

作者：王浩张凤登上海理工大学光电信息与计算机工程学院上海200082

针对于CAN总线的调度问题,因现有的平均分区edf调度算法在对于优先级反转问题上收效甚微,从而导致消息缺乏一定的可调度性,故提出一种改进的基于幂函数分区的edf算法;同时借助量化误差的概念,对该调度算法进行可调度性分析,充分论证了... 详细信息

针对于CAN总线的调度问题,因现有的平均分区edf调度算法在对于优先级反转问题上收效甚微,从而导致消息缺乏一定的可调度性,故提出一种改进的基于幂函数分区的edf算法;同时借助量化误差的概念,对该调度算法进行可调度性分析,充分论证了在该调度算法下,消息可调度的判定条件;采用CANoe平台进行实验仿真,对比平均分区edf调度算法和双幂函数分区edf调度算法,经试验测试验证了双幂函数分区edf调度算法的可行性和优越性,改善了消息的最坏响应时间,提高了CAN网络通讯的实时性。

关键词： CAN总线 edf调度量化误差幂函数分区

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信息物理系统响应及时性保障方法研究

信息物理系统响应及时性保障方法研究

作者：张曦冉华中科技大学

学位级别：硕士

信息物理系统是一种以传感器作为终端设备,感知外部坏境变换,并针对外部环境变化做出响应的计算机系统。在一些特殊场景中,系统所监视的外部对象具有可容忍响应时间属性。一旦所监视对象的状态发生了改变,系统需要在可容忍响应时间内,... 详细信息

信息物理系统是一种以传感器作为终端设备,感知外部坏境变换,并针对外部环境变化做出响应的计算机系统。在一些特殊场景中,系统所监视的外部对象具有可容忍响应时间属性。一旦所监视对象的状态发生了改变,系统需要在可容忍响应时间内,完成对于此变化的响应。例如,一旦高压电线路中的电压超过额定值,高压电监控系统需要在10毫秒内完成断电操作。现有信息物理系统响应时间控制策略均以降低系统平均响应时间为设计目标,不支持定制式的响应时间要求,无法保证所有响应都能够在特定时间内完成。为此,提出信息物理系统响应时间控制这一研究课题,并针对单处理器简单应用场景、单处理器复杂应用场景、多处理器简单应用场景、以及多处理器复杂应用场景,各提出一种此问题的有效解决方案。解决方案的主要设计思想是:将系统对于外部对象状态变化行为的整个响应过程划分为更新阶段和控制阶段,通过为两阶段中的更新任务和控制任务分配合理的周期和截止期,在确保系统任务集合可调度的前提下,保证系统对于外部对象状态变化行为的及时响应。解决方案间的主要区别是:与支持单处理器系统的解决方案相比,支持多处理器系统的解决方案需要额外考虑任务的并行执行,由于控制任务读取到的数据可能在自身周期内被更新,因此,各阶段任务都需要具备更小的响应时间;与支持简单应用场景的解决方案相比,支持复杂应用场景的解决方案需要考虑更新任务与控制任务之间的多对多关系,因此,需要为对应多个更新任务的控制任务设定较小的周期和截止期。理论分析证明了所有所提出方法的正确性和有效性。针对所提出的四种解决方案,分别进行了模拟实验。实验结果表明,所提出方法在各自所针对的应用场景中均具有优异的表现。当任务总利用率不超过34.5%时,所提出的两种支持单处理器的解决方案的任务接受率均能达到80%以上。当任务总利用率与处理器的个数之比不超过28.9%时,所提出的两种支持多处理器的解决方案的任务接受率均能达到70%以上。

关键词：信息物理系统混合任务集周期和截止期分配 edf调度

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主从结构交换式以太网中实时消息调度研究

计算机工程与科学 2014年第12期36卷 2312-2320页

作者：檀明合肥学院计算机科学与技术系安徽合肥230601

为使交换式以太网能满足实时通信的要求,针对FTT-SE网络调度模型,提出了一种同时适用于周期性和非周期性实时消息的链路可调度性判定方法。在证明了消息链路调度优化问题MLSOP为NP-complete的同时,针对周期性实时消息的链路调度优化给... 详细信息

为使交换式以太网能满足实时通信的要求,针对FTT-SE网络调度模型,提出了一种同时适用于周期性和非周期性实时消息的链路可调度性判定方法。在证明了消息链路调度优化问题MLSOP为NP-complete的同时,针对周期性实时消息的链路调度优化给出了启发式算法LSHA。最后,对于周期性和非周期性实时消息分别设计了基于edf的调度算法。仿真实验表明,在提高网络链路带宽利用率和减小消息平均延时方面,该算法均较FTT-SE有明显的优势。

关键词：主从交换式以太网 edf调度周期性实时消息

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井下轨道运输监控系统网络实时调度研究

合肥工业大学学报（自然科学版） 2011年第8期34卷 1170-1173页

作者：史久根莫徐良翟琰合肥工业大学计算机与信息学院安徽合肥230009

文章对井下轨道运输监控系统的网络结构进行了分析,针对平均分区的edf算法在CAN总线信息调度中应用出现的问题,提出了一种改进的基于指数分区的edf算法;分析了当网络中各节点的相对截止期差距过大、网络负载过高时平均分区的edf算法存... 详细信息

文章对井下轨道运输监控系统的网络结构进行了分析,针对平均分区的edf算法在CAN总线信息调度中应用出现的问题,提出了一种改进的基于指数分区的edf算法;分析了当网络中各节点的相对截止期差距过大、网络负载过高时平均分区的edf算法存在的问题,运用提出的指数分区的edf算法有效地解决了该问题;并用CANoe仿真工具验证了算法的有效性。

关键词： CAN总线 edf调度指数分区平均分区

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三类主要网络业务的时间指标和调度机制研究

三类主要网络业务的时间指标和调度机制研究

作者：郭艾寅湖南师范大学

学位级别：硕士

随着计算机网络和通信技术的发展,在许多网络环境中,除了要上网实现Internet服务外,可能还包括一定数量的实时要求和带宽保证用户。在这种环境下主要涉及三类主要网络业务:实时、带宽保证和尽力服务业务。随着网络规模的膨胀以及人们对... 详细信息

随着计算机网络和通信技术的发展,在许多网络环境中,除了要上网实现Internet服务外,可能还包括一定数量的实时要求和带宽保证用户。在这种环境下主要涉及三类主要网络业务:实时、带宽保证和尽力服务业务。随着网络规模的膨胀以及人们对业务种类和质量要求的上升,如何同时实现多类业务的网络QoS控制成为了一个值得研究的课题。在QoS控制机制中,调度算法决定了被服务的分组接受服务的顺序,使其所在的数据转发设备能够智能地控制数据转发的优先级、每条链路的带宽以及平均时延等特性以满足一定程度上的服务质量。而为了进一步提高网络服务质量,满足用户的需求,引发了很多调度算法的研究。本文首先从QoS的发展现状出发引入了QoS有关定义和技术指标,然后分析了QoS的控制机制,并且就几种重要机制的发展进行了讲述,其中包括分组调度算法。其次本文提出了三类主要的网络业务——实时、带宽保证和尽力服务业务流,并且例举了拥有三类主要网络业务的应用环境。然后基于TCP和UDP协议对出现三类主要业务的网络环境的时间性能指标进行了研究,得到了计算带宽保证业务流和实时业务流的最大时延计算公式。最后本文以经典的单处理器调度算法:最早时限优先(edf)算法为依据,针对现阶段网络用户的需求,提出了一种基于实时和带宽保证、尽力服务业务并存的改进edf调度算法——RABedf(real-time and bandwidth assurance edf),在这种改进edf调度算法中,提出了新的带宽保证策略,并且依据三种不同模型给出了RABedf算法的调度过程,然后对论文中所提出算法在SIM网络仿真环境下进行了仿真实验。本文得出的最大时延计算公式为基于交换队列的改进edf调度机制和基于优先级的带宽保证策略都提供了很好的判断依据。仿真结果表明改进的调度机制在一定程度上降低了业务流的时延,提高了带宽保证业务流的带宽保证率,总体上来说改善了网络QoS性能。

关键词：服务质量分组调度 edf调度带宽保证策略 SIM仿真软件

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基于多重优先级估计的相控阵雷达调度方法

信息技术 2016年第7期40卷 187-191,194页

作者：姜媛媛上海航天电子通讯设备研究所上海200240

文中对机械旋转相控阵雷达的基本性能进行了仿真分析。在给出调度算法优化原则的基础上,重点分析了理想状态的不足,提出了一种基于多重优先级估计思想的任务调度方法。仿真实验结果表明,文中所提出的设计原则和方法,均使得机械旋转相控... 详细信息

文中对机械旋转相控阵雷达的基本性能进行了仿真分析。在给出调度算法优化原则的基础上,重点分析了理想状态的不足,提出了一种基于多重优先级估计思想的任务调度方法。仿真实验结果表明,文中所提出的设计原则和方法,均使得机械旋转相控阵雷达的任务调度获得了较大的性能增益,并可以具备工程实施条件。

关键词：相控阵雷达任务调度多重优先级估计 edf调度