关于RTOS抢占式调度及优先级反转的几点探讨 被引量：4

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作者 宋丰末 《计算机工程与设计》 CSCD 北大核心 2007年第19期4719-4720,4731,共3页

抢占式调度是RTOS的一个重要的调度策略,它保证了嵌入式系统的实时性。合理地分配任务的优先级和使用系统资源将会大大提高系统的性能。而解决优先级反转问题将保证系统共享资源的合理使用和多任务的正常运行。在对RTOS抢占式调度策略... 抢占式调度是RTOS的一个重要的调度策略,它保证了嵌入式系统的实时性。合理地分配任务的优先级和使用系统资源将会大大提高系统的性能。而解决优先级反转问题将保证系统共享资源的合理使用和多任务的正常运行。在对RTOS抢占式调度策略的研究的基础上,指出了什么是优先级反转,以及问题发生的原因,并给出了优先级继承和优先级封顶的解决方法。 展开更多

关键词 实时操作系统 抢占式 优先级反转 资源共享 优先级继承 优先级封顶

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抢占式调度问题的PPTA模型与验证方法

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作者 左正康 赵帅 +2 位作者 王昌晶 谢武平 黄箐 《软件学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第10期4533-4554,共22页

优先级用于解决诸如在资源共享和安全设计等方面的冲突,已经成为实时系统设计中不可或缺的一部分.对于引入优先级的实时系统,每个任务都会被分配优先级,这就导致低优先级的任务在运行时可能会被高优先级的任务抢占资源,进而给实时系统... 优先级用于解决诸如在资源共享和安全设计等方面的冲突,已经成为实时系统设计中不可或缺的一部分.对于引入优先级的实时系统,每个任务都会被分配优先级,这就导致低优先级的任务在运行时可能会被高优先级的任务抢占资源,进而给实时系统带来抢占式调度问题.现有研究,缺乏一种可以直观表示任务的优先级以及任务之间的依赖关系的建模及自动验证方法.为此,提出抢占式优先级时间自动机(PPTA)并引入抢占式优先级时间自动机网络(PPTAN).首先,通过在时间自动机上添加变迁的优先级来表示任务的优先级,再利用变迁将具有依赖关系的任务相关联,从而可以利用PPTA建模带有优先级的实时任务.在时间自动机上添加阻塞位置,进而利用PPTAN建模优先级抢占式调度问题.其次,提出基于模型的转换方法,将抢占式优先级时间自动机映射到自动验证工具UPPAAL中.最后,通过建模多核多任务实时系统实例并与其他模型进行对比,说明所提模型不仅适用于建模优先级抢占式调度问题并可对其进行准确验证分析. 展开更多

关键词 优先级抢占式调度 抢占式优先级时间自动机 多核多任务实时系统 UPPAAL

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基于优先级的抢占式并行调度算法设计与分析 被引量：4

3

作者 张国斌 潘金贵 《计算机科学》 CSCD 北大核心 2007年第7期279-281,共3页

并行作业调度系统负责对高性能计算系统中作业队列的管理。其核心功能是在每次调度发生时,选择下一个被执行的作业。最简单的调度算法是先来先服务(FCFS)。但这种方法的缺点是资源利用率很低。解决这个问题,目前常用的算法有EASY Backfi... 并行作业调度系统负责对高性能计算系统中作业队列的管理。其核心功能是在每次调度发生时,选择下一个被执行的作业。最简单的调度算法是先来先服务(FCFS)。但这种方法的缺点是资源利用率很低。解决这个问题,目前常用的算法有EASY Backfilling。但EASY算法也存在两个缺陷:要求用户估计作业运行时间和偏爱小作业。针对这两个问题,本文设计了一种新的调度方法:基于优先级的抢占式并行调度(Priority-based Preemptive Schedu-ling),并实现了两种算法的模拟系统,从性能和公平性两个角度对PPS算法和EASY算法进行了比较分析,表明了PPS算法的有效性。 展开更多

关键词 并行调度 基于优先级的抢占式调度 回填调度 公平性

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基于动态优先级的测试任务抢占调度算法 被引量：3

4

作者 丁超 唐力伟 邓士杰 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2016年第9期2080-2085,共6页

基于部队现有装备保障模式,难以满足日趋复杂的测试需求,存在着测试效率偏低、测试周期过长的现象。因此综合考虑任务的时间属性和价值属性,定量分析任务的执行紧迫性、价值密度和资源负载均衡性等因素,提出了应用于任务执行初始时刻的... 基于部队现有装备保障模式,难以满足日趋复杂的测试需求,存在着测试效率偏低、测试周期过长的现象。因此综合考虑任务的时间属性和价值属性,定量分析任务的执行紧迫性、价值密度和资源负载均衡性等因素,提出了应用于任务执行初始时刻的动态优先级分派策略(dynamic priority assignment,DPA)和任务执行过程中的抢占调度策略(task preemption,TP),即基于动态优先级的测试任务抢占调度算法(test task preemptive scheduling algorithm based on dynamic priority,TTPSADP),实现了针对现有自动测试系统(automatic test system,ATS)价值收益、任务执行成功率和资源负载均衡的综合优化。 展开更多

关键词 自动测试系统 动态优先级 任务抢占 调度算法

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优先级有限时的单处理器静态优先级调度 被引量：4

5

作者 王保进 李明树 王志刚 《软件学报》 EI CSCD 北大核心 2006年第3期602-610,共9页

静态优先级调度在实际应用中经常受到系统支持的优先级个数的影响,当任务个数多于系统优先级个数时,需要将几个任务优先级映射成一个系统优先级.这可能引起优先级映射问题,使映射前可调度的系统(任务集合)在映射后变得不可调度.解决这... 静态优先级调度在实际应用中经常受到系统支持的优先级个数的影响,当任务个数多于系统优先级个数时,需要将几个任务优先级映射成一个系统优先级.这可能引起优先级映射问题,使映射前可调度的系统(任务集合)在映射后变得不可调度.解决这一问题需要减少时间复杂度的映射算法和判定映射后任务可调度性的充分必要条件主要存在3种映射算法:(1)按照任务优先级递减顺序进行映射的DPA(decreasingpriorityassignment)算法;(2)按照优先级递增顺序进行映射的IPA(Increasingpriorityassignment)算法;(3)阈值段间映射法(thresholdsegmentmapping,简称TSM).描述了3种算法的实现和判定条件,论述并证明了算法特性,分析并通过仿真实验比较了算法的性能,最后总结了3种算法各自的适用场合.比较结果和结论对实时嵌入式系统的设计和实现具有一定的参考价值. 展开更多

关键词 优先级映射 DPA算法 IPA算法 抢占阈值 TSM算法

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E-OBS网络中一种基于优先级的抢占窗口机制 被引量：3

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作者 王波云 管爱红 +1 位作者 张元 傅洪亮 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2011年第4期531-534,538,共5页

为了有效地降低突发包的丢失率和保证网络的服务质量,提出了模拟光突发交换网络中一种基于优先级的抢占窗口机制。该机制在模拟光突发交换核心路由器的控制信道上设置抢占窗口,以此来决定是否允许高优先级突发包抢占低优先级突发包。冲... 为了有效地降低突发包的丢失率和保证网络的服务质量,提出了模拟光突发交换网络中一种基于优先级的抢占窗口机制。该机制在模拟光突发交换核心路由器的控制信道上设置抢占窗口,以此来决定是否允许高优先级突发包抢占低优先级突发包。冲突发生时,系统判断高优先级突发包对应的控制包的到达时间是否满足抢占条件,如果满足抢占条件,则允许高优先级突发包抢占低优先级突发包;否则,不允许高优先级突发包抢占。对该机制进行了理论分析和模拟仿真实验验证,取得了在不同信道系统下,不同优先级突发包的丢失率随抢占窗口时间变化的一系列数据。结果表明,该机制能够有效地降低高优先级突发包的丢失率,并且得到的高优先级突发包的丢失率低于低优先级突发包的丢失率,从而很好地保障了网络的服务质量。这种方法能够有效地提高网络性能。 展开更多

关键词 光通信 模拟光突发交换 优先级 抢占窗口机制 服务质量

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云计算环境下基于路径优先级的任务调度算法 被引量：9

7

作者 祝家钰 肖丹 《计算机工程与设计》 CSCD 北大核心 2013年第10期3511-3515,共5页

为了最小化云计算系统的任务调度长度,结合表启发式调度技术和任务复制的思想提出基于路径优先权的任务调度算法。采用一种新方法计算DAG图中任务节点及边的权值,从最高优先权的路径开始依次选择任务进行调度,并通过有选择性地复制任务... 为了最小化云计算系统的任务调度长度,结合表启发式调度技术和任务复制的思想提出基于路径优先权的任务调度算法。采用一种新方法计算DAG图中任务节点及边的权值,从最高优先权的路径开始依次选择任务进行调度,并通过有选择性地复制任务节点的父任务来减少任务间信息传送的时间花费,最后将任务安排到使其执行完成时间最早的虚拟机上。通过随机产生的DAG图与HEFT算法进行对比分析,实验结果表明了该算法能获得较短的调度长度。 展开更多

关键词 云计算 异构系统 表启发式调度 有向无环图 路径优先级 任务复制

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实时控制系统中固定优先级调度的延迟与抖动控制 被引量：2

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作者 罗玎玎 赵海 +2 位作者 孙佩刚 林恺 李鹏 《小型微型计算机系统》 CSCD 北大核心 2009年第4期601-604,共4页

在基于固定优先级调度实时控制系统中,任务的延迟与抖动是影响系统稳定性的重要因素.提出一种基于可抢占时间阈值的延迟与抖动控制策略,给出一种保证系统可调度的最优阈值分配算法,并通过对任务延迟和抖动的分析量化出阈值分配后的最大... 在基于固定优先级调度实时控制系统中,任务的延迟与抖动是影响系统稳定性的重要因素.提出一种基于可抢占时间阈值的延迟与抖动控制策略,给出一种保证系统可调度的最优阈值分配算法,并通过对任务延迟和抖动的分析量化出阈值分配后的最大可能IO延迟及抖动.最后通过仿真实验验证了该策略的有效性. 展开更多

关键词 实时控制系统 固定优先级调度 抖动控制 可抢占时间阈值

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硬实时环境下固定优先级调度的离线优化

9

作者 罗玎玎 赵海 +1 位作者 孙佩刚 林恺 《东北大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第9期1257-1261,共5页

RM调度算法具有简单的实现机制和较低的调度开销,被广泛应用于硬实时调度领域.然而这类算法的固定优先级特征使其在高任务负载环境下具有极高的抢占次数,从而导致了较大的系统开销,因此提出一种方法来减少RM调度的抢占次数.该方法通过... RM调度算法具有简单的实现机制和较低的调度开销,被广泛应用于硬实时调度领域.然而这类算法的固定优先级特征使其在高任务负载环境下具有极高的抢占次数,从而导致了较大的系统开销,因此提出一种方法来减少RM调度的抢占次数.该方法通过离线计算任务集的最优属性来减少基于RM调度的系统在运行时的抢占次数,进而降低系统的抢占开销.仿真结果表明,该方法可以在不付出额外调度开销的前提下有效减少RM调度的抢占次数,降低实时系统的抢占开销. 展开更多

关键词 实时系统 硬实时调度 固定优先级 RM算法 抢占开销

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一种不影响任务集合可调度性的优先级映射算法

10

作者 王保进 李明树 《计算机研究与发展》 EI CSCD 北大核心 2006年第6期1083-1089,共7页

采用静态优先级调度的实时系统中,当任务个数多于优先级个数时,只能给多个任务分配相同的优先级·现有分配算法增大了高优先级任务的最坏情况响应时间,可能造成任务集合不可调度·利用抢占阈值的调度算法,能在提高任务集合可调... 采用静态优先级调度的实时系统中,当任务个数多于优先级个数时,只能给多个任务分配相同的优先级·现有分配算法增大了高优先级任务的最坏情况响应时间,可能造成任务集合不可调度·利用抢占阈值的调度算法,能在提高任务集合可调度性的同时,使用较少的线程·但所用优先级个数没有减少·提出了一种优先级映射算法———阈值段间映射法(threshold segment mapping,TSM),以及与之配合的事件驱动线程框架·证明了TSM是严格排序的·仿真结果表明,在保证任务集合可调度的前提下,TSM使用了比现有映射算法更少的优先级· 展开更多

关键词 优先级映射 抢占阈值 非抢占组 事件驱动 严格排序

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OSEK操作系统抢占式调度策略改进

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作者 曾素华 蒋建春 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2010年第34期228-231,共4页

调度是操作系统的核心,调度策略的优劣直接影响到操作系统工作性能。基于OSEK的操作系统对实时性要求非常严格,通过分析OSEK抢占式调度策略和任务的属性,提出一种任务和函数之间的转换策略,使任务执行在一定条件下可以转换为函数调用,... 调度是操作系统的核心,调度策略的优劣直接影响到操作系统工作性能。基于OSEK的操作系统对实时性要求非常严格,通过分析OSEK抢占式调度策略和任务的属性,提出一种任务和函数之间的转换策略,使任务执行在一定条件下可以转换为函数调用,减少任务执行过程中的切换时间,从而提高任务响应速度和操作系统实时性。通过实验验证,该改进策略是有效的。 展开更多

关键词 OSEK操作系统 抢占式调度 任务 函数转换策略

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云计算中一种多DAG工作流可抢占式调度策略 被引量：8

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作者 孙月 于炯 朱建波 《计算机科学》 CSCD 北大核心 2014年第3期145-148,168,共5页

为解决多用户工作流调度过程中的公平性问题,提高资源利用率,满足不同用户DAG工作流的不同QoS需求,提出了抢占式多DAG工作流动态调度模型。该算法将DAG工作流按照QoS需求进行优先级划分,采用高优先级作业优先占有资源的原则调度作业。... 为解决多用户工作流调度过程中的公平性问题,提高资源利用率,满足不同用户DAG工作流的不同QoS需求,提出了抢占式多DAG工作流动态调度模型。该算法将DAG工作流按照QoS需求进行优先级划分,采用高优先级作业优先占有资源的原则调度作业。相同优先级DAG工作流的任务依据带有启发性信息的slowdown进行资源抢占,进一步提高了作业调度的公平性;对于不同优先级的作业调度,提出了基于阈值的回填算法,该算法在保证作业调度公平的同时提高了资源利用率。 展开更多

关键词 多DAG调度 优先级 抢占式 公平性 回填

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Windows NT 操作系统的优先级调度及一种改进方法 被引量：2

13

作者 苑颂军 陈凡 黄厚宽 《北方交通大学学报》 EI CSCD 北大核心 1998年第2期93-98,共6页

首先简要介绍ＷｉｎｄｏｗｓＮＴ操作系统以优先级为基础来安排所有活动的机制，并对其优缺点进行分析．然后针对其局限性，引入一种新的处理器调度方法———处理器继承调度．在此模型中，某些基本线程可作为其它线程的调度者．很多不... 首先简要介绍ＷｉｎｄｏｗｓＮＴ操作系统以优先级为基础来安排所有活动的机制，并对其优缺点进行分析．然后针对其局限性，引入一种新的处理器调度方法———处理器继承调度．在此模型中，某些基本线程可作为其它线程的调度者．很多不同的调度策略均可在此框架下得以实现，并且可共存．最后，对于ＷｉｎｄｏｗｓＮＴ操作系统采用此框架的可行性作一定性的讨论，此调度方法的采用将会大大提高系统的灵活性． 展开更多

关键词 抢占式调度算法 操作系统 优先级调度

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信息物理融合系统的动态多优先级调度 被引量：7

14

作者 刘纯尧 张立臣 《计算机科学》 CSCD 北大核心 2015年第1期28-32,共5页

信息物理融合系统(Cyber-physical Systems,CPS)的复杂和异构性给设计者带来了不少挑战,其中任务的多样性使得传统的调度策略不能满足CPS的性能需求。提出了专门针对基于大规模传感器网络的CPS的动态多优先级调度策略。根据任务类型分配... 信息物理融合系统(Cyber-physical Systems,CPS)的复杂和异构性给设计者带来了不少挑战,其中任务的多样性使得传统的调度策略不能满足CPS的性能需求。提出了专门针对基于大规模传感器网络的CPS的动态多优先级调度策略。根据任务类型分配4级缓存队列:第1级是来自控制器待处理的实时任务,拥有最高的可抢占式优先级;第2级是来自控制器待转发的实时任务,拥有次高的可抢占式优先级;第3级是来自其他节点待转发的非实时任务,拥有第三高的非抢占式优先级;第4级是来自本地待发送的非实时任务,拥有最低的非抢占式优先级。设计了抢占与非抢占混合的动态调度策略来减少任务的平均等待时间,加入了等待时间阈值机制来保证第4级任务的公平性。通过理论分析和仿真实验对调度策略的性能做了评价。仿真结果显示,动态多优先级调度策略在提高系统性能和稳定性上要优于传统优先级调度。 展开更多

关键词 信息物理融合系统 动态多优先级 实时/非实时任务 抢占/非抢占式

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多处理器硬实时系统的抢占阈值调度研究 被引量：11

15

作者 彭浩 韩江洪 +1 位作者 陆阳 张建军 《计算机研究与发展》 EI CSCD 北大核心 2015年第5期1177-1186,共10页

在实时系统中,抢占在提高系统灵活性的同时带来额外的系统开销,特别在多处理器平台上抢占导致的作业迁移会造成相当大的性能下降,减少不必要的抢占是硬实时系统研究的重要方向.抢占阈值调度是处于抢占调度和不可抢占调度之间的一种混合... 在实时系统中,抢占在提高系统灵活性的同时带来额外的系统开销,特别在多处理器平台上抢占导致的作业迁移会造成相当大的性能下降,减少不必要的抢占是硬实时系统研究的重要方向.抢占阈值调度是处于抢占调度和不可抢占调度之间的一种混合调度方法,在保持调度能力的基础上限制抢占.基于截止期分析建立了多处理器硬实时系统抢占阈值调度的可调度性判定条件,针对抢占阈值调度提出一种改进的优先级分配算法OPA-MLL,并建立了抢占阈值分配(preemption threshold assignment,PTA)算法.仿真结果表明,采用OPA-MLL算法和PTA算法分别给任务集分配优先级和抢占阈值时,可调度任务集比率明显提高,同时能最大程度限制抢占次数. 展开更多

关键词 多处理器 硬实时系统 抢占阈值 可调度判定 优先级分配 抢占阈值分配

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无线传感器网络操作系统中抢占式任务调度策略 被引量：5

16

作者 尹震宇 赵海 +1 位作者 徐久强 王小英 《东北大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第5期652-655,共4页

提出了一种基于优先级的抢占式无线传感器网络操作系统调度策略IS-EDF,并在TinyOS上进行实现.提出的调度策略通过动态调整执行任务的优先级,可以有效地保证重要任务的实时性,改善无线传感器节点在任务负载较重情况下的系统响应性能;在... 提出了一种基于优先级的抢占式无线传感器网络操作系统调度策略IS-EDF,并在TinyOS上进行实现.提出的调度策略通过动态调整执行任务的优先级,可以有效地保证重要任务的实时性,改善无线传感器节点在任务负载较重情况下的系统响应性能;在节点处于轻负载或者空闲情况下,通过将节点带入睡眠状态,保证了无线传感器节点的节能.通过实验和仿真可以得出,提出的任务调度策略,在总能耗增加很少的代价下,可以有效地提高系统在运行负载较重情况下的系统响应性能. 展开更多

关键词 TINYOS EDF算法 抢占式调度 无线传感器网络操作系统

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一种采用抢占阈值的软实时动态调度策略PT-STDS 被引量：3

17

作者 王文乐 龚俊 +4 位作者 曹重华 曹远龙 陈洪琪 柯胜男 涂珍 《小型微型计算机系统》 CSCD 北大核心 2018年第5期986-990,共5页

抢占式实时任务调度,其任意抢占会浪费系统资源而影响调度性能;有必要尽量减少任务间的无效抢占.针对软实时任务的特点,提出一种基于抢占阈值的动态调度策略PT-STDS.首先,PT-STDS策略考虑软实时任务的空闲时间和价值密度,提出综合两者... 抢占式实时任务调度,其任意抢占会浪费系统资源而影响调度性能;有必要尽量减少任务间的无效抢占.针对软实时任务的特点,提出一种基于抢占阈值的动态调度策略PT-STDS.首先,PT-STDS策略考虑软实时任务的空闲时间和价值密度,提出综合两者的优先级构造函数.其次,PT-STDS策略根据任务的响应时间和任务间的抢占关系,确定任务的抢占阈值.通过设置任务抢占阈值减少较低优先级任务被抢占的机率,以提高整个系统任务间的有效抢占和执行完成率.实验证明,在软实时系统环境下,PT-STDS策略能够有效提高任务成功率、减少软实时任务的延迟时间,并提高系统总收益. 展开更多

关键词 软实时 抢占阈值 动态优先级 任务调度

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模糊动态抢占调度算法 被引量：4

18

作者 金宏 王宏安 +2 位作者 王强 傅勇 王晖 《计算机学报》 EI CSCD 北大核心 2004年第6期812-818,共7页

针对不确定任务特征 ,提出应用模糊理论进行动态抢占调度 .用语言模糊集来描述任务的不确定特征和不同的优先级等级 ,利用最大隶属度原理确定任务的优先级等级 ,采用优先调度高优先级等级任务的调度策略提高重要任务的调度成功率 ,实现... 针对不确定任务特征 ,提出应用模糊理论进行动态抢占调度 .用语言模糊集来描述任务的不确定特征和不同的优先级等级 ,利用最大隶属度原理确定任务的优先级等级 ,采用优先调度高优先级等级任务的调度策略提高重要任务的调度成功率 ,实现具有不确定任务特征的抢占调度 .与传统的EDF和LSF算法相比较 ,仿真表明 ,所提算法能够提高重要任务的调度成功率 ,并降低重要任务的截止期错失率 ;同时 ,任务间的平均切换次数大大小于LSF的平均切换次数 ,而与EDF保持相当 .该方法可应用于计算机控制系统的控制任务调度 ,并借鉴于其它具有不确定任务特征或具有有限优先级等级的实时调度问题研究中 . 展开更多

关键词 模糊理论 动态抢占调度 调度策略 调度成功率 不确定任务特征 实时调度 语言模糊集 优先级等级 计算机控制系统

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优先级继承协议在Linux中的实现 被引量：1

19

作者 厉海燕 赵志国 《计算机工程与设计》 CSCD 北大核心 2005年第6期1411-1415,共5页

随着Linux被越来越多地用于实时系统中,实时性能也日益受到关注。通过将Linux的内核改造为可抢占式内核,可缩短系统的响应延时,提高Linux的实时性,但同时也带来了优先级逆转的问题。为了解决优先级逆转问题,基于可抢占式的Linux内核,对L... 随着Linux被越来越多地用于实时系统中,实时性能也日益受到关注。通过将Linux的内核改造为可抢占式内核,可缩短系统的响应延时,提高Linux的实时性,但同时也带来了优先级逆转的问题。为了解决优先级逆转问题,基于可抢占式的Linux内核,对Linux内核相关源代码进行修改,实现了优先级继承协议。经过测试证明,采用优先级继承协议的抢占式Linux内核能够解决优先级逆转的问题,满足系统的实时要求。 展开更多

关键词 抢占 优先级逆转 优先级继承 互斥锁

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非独占锁的优先级继承协议及其在Linux下的实现

20

作者 赵慧斌 李小群 孙玉芳 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第8期1145-1149,共5页

对于系统中的同步和互斥算法中 ,支持优先级继承协议的互斥锁在提高实时系统调度精度 ,增强系统的行为可预见性方面起到较为关键的作用 .但较早的优先级继承算法和实现并未考虑到非独占锁 ,如读锁的优先级继承的问题 ,本文提出一种基于... 对于系统中的同步和互斥算法中 ,支持优先级继承协议的互斥锁在提高实时系统调度精度 ,增强系统的行为可预见性方面起到较为关键的作用 .但较早的优先级继承算法和实现并未考虑到非独占锁 ,如读锁的优先级继承的问题 ,本文提出一种基于读锁的优先级继承协议 ,并给出了关于该协议的分析 ,在此基础上 ,基于Linux实现了该算法 . 展开更多

关键词 实时 非独占互斥锁 优先级继承 优先级反转 LINUX 可抢占核心

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