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考虑随机返工与紧急插单的可抢占设计项目群调度
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作者 王小明 朱松平 +1 位作者 陈庆新 毛宁 《计算机集成制造系统》 EI CSCD 北大核心 2024年第6期2044-2055,共12页
鉴于多项目并行以及因随机返工和紧急插单而导致的任务抢占特征,使设计项目群调度问题难以求解,而传统随机动态规划方法因维数灾难只能获得小规模问题的最优策略,为构造面向大规模问题的高效近似方法,提出将原随机调度问题近似分解为各... 鉴于多项目并行以及因随机返工和紧急插单而导致的任务抢占特征,使设计项目群调度问题难以求解,而传统随机动态规划方法因维数灾难只能获得小规模问题的最优策略,为构造面向大规模问题的高效近似方法,提出将原随机调度问题近似分解为各个状态下的确定性调度子问题,从而获得原问题的次优策略。建立了确定性调度子问题的混合整数规划模型,并提出基于元启发式算法和优先规则的求解方法。基于标准测试集PSPLIB设计了多组计算实验,在不同调度环境下验证了所构建模型和算法的有效性。实验结果表明,元启发式算法不但在单项目平均拖期比目标下较最优规则提升了12%以上,而且具有较高的计算效率,能够满足实际决策需求。 展开更多
关键词 设计项目 随机返工 紧急插单 可抢占调度 次优策略
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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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考虑优先级的智能电网业务调度与资源分配方案 被引量:8
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作者 王素红 唐煜星 +5 位作者 郭文豪 熊泽凯 祝长鸿 闫明 胡永乐 覃团发 《南方电网技术》 CSCD 北大核心 2024年第4期59-70,79,共13页
随着智能电网和5G通信技术的融合发展,越来越多的智能终端应用到智能电网系统。针对海量电力业务的分流处理问题,提出了一种考虑电力业务优先级的业务调度和资源分配方案。首先介绍了面向智能电网的基于软件定义网络的边缘计算处理架构... 随着智能电网和5G通信技术的融合发展,越来越多的智能终端应用到智能电网系统。针对海量电力业务的分流处理问题,提出了一种考虑电力业务优先级的业务调度和资源分配方案。首先介绍了面向智能电网的基于软件定义网络的边缘计算处理架构,建立了业务处理模型。其次阐述了基于强占型优先级排队的业务调度机制,建立了业务卸载收益和卸载开销的数学模型,该模型以系统整体收益最大化为目标函数,并基于电力业务的卸载有效性得到每一种优先级业务在边缘服务器的资源分配阈值,并以资源分配阈值为约束条件。再次,利用改进的遗传算法(improved genetic algorithm,IGA)求解最优的卸载和资源分配决策。最后通过实验仿真验证了IGA在收敛速度和个体选择方面均优于其他对比算法,对比其他方法所提方案在业务平均处理时间、功耗、高优先级业务平均处理时间等方面分别降低了69.2%、67.7%、73%,在系统收益方面提升了119%。 展开更多
关键词 智能电网 软件定义网络 强占型优先级 排队模型 业务调度 系统收益
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处理机具有不同开始加工时间的可中断排序问题 被引量:10
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作者 赵传立 赵玉芳 唐恒永 《运筹与管理》 CSCD 1997年第3期16-19,共4页
本文对处理机具有的不同开始加工时间的可中断排序问题进行讨论,得到下面结论:若处理机具有相同开始加工时间的可中断排序问题存在最优排序算法,则相应的处理机具有不同开始加工时间的可中断排序问题也存在最优排序算法。
关键词 处理机 开始加工时间 排序 最优排序 可中断最优排序
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EDF调度算法可调度性分析方法的改进研究 被引量:14
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作者 袁暋 檀明 周晶晶 《计算机应用研究》 CSCD 北大核心 2013年第8期2429-2431,共3页
任务集的可调度性分析是实时系统研究和应用的关键问题。针对抢占式与不可抢占式EDF(earliestdeadline first)调度算法,分别给出了实时任务集新的可调度性测试条件,针对任务集为可调度时可以实现快速判定。通过与已有的EDF算法的可调度... 任务集的可调度性分析是实时系统研究和应用的关键问题。针对抢占式与不可抢占式EDF(earliestdeadline first)调度算法,分别给出了实时任务集新的可调度性测试条件,针对任务集为可调度时可以实现快速判定。通过与已有的EDF算法的可调度性判定充要条件相结合,提出了改进的抢占式与不可抢占式EDF算法的可调度性分析方法。仿真实验表明,相对现有EDF算法的可调度性分析方法,所提出的方法能有效提高算法性能。 展开更多
关键词 实时系统 实时任务 抢占式EDF调度算法 不可抢占式EDF调度算法 可调度性分析方法
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基于时间触发的1553B总线实时调度设计 被引量:11
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作者 詹盼盼 郭坚 刘欣 《中国空间科学技术》 EI CSCD 北大核心 2016年第6期77-82,共6页
为了优化1553B总线传输性能,降低总线消息传输的等待时间,提高总线带宽利用率和紧急消息响应的实时性,对1553B总线调度方法进行了研究,将周期性调度和抢占式调度策略相结合,设计了一种基于时间触发的1553B总线实时调度方法。在时间触发... 为了优化1553B总线传输性能,降低总线消息传输的等待时间,提高总线带宽利用率和紧急消息响应的实时性,对1553B总线调度方法进行了研究,将周期性调度和抢占式调度策略相结合,设计了一种基于时间触发的1553B总线实时调度方法。在时间触发的基准下按优先级对总线消息进行集中调度,总线帧在总线上传输的时间内,处理器无需等待,可以继续处理其他任务。利用总线数据区分区的特性,设计了紧急消息打断普通总线消息传输的抢占式调度策略,避免了非重要数据较长时间占用总线通信信道,使得紧急消息能够快速响应。试验结果表明,该调度方法实现了总线消息尽最大能力传输,不仅能够较大幅度地提高1553B总线传输效率和带宽利用率,而且紧急消息的响应时间稳定在2ms以内,为紧急消息的实时响应提供了保证。 展开更多
关键词 1553B总线 周期 抢占式调度 优先级 时间触发
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基于Linux的实时操作系统设计 被引量:16
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作者 马毅 李霞峰 盛焕烨 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2001年第23期109-110,176,共3页
Linux已经成为了当今最流行的操作系统之一。文章详细分析了Linux操作系统在调度和中断中的一些实时性特征,并就调度,微时钟,内核抢先提出了改进方案,以进一步提高Linux操作系统的实时性。
关键词 LINUX 实时操作系统 调度算法 中断处理 进程 UNIX
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WebitOS内核的实现机制及性能分析 被引量:19
8
作者 张希元 赵海 +1 位作者 孙佩刚 罗玎玎 《东北大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第4期394-397,共4页
描述了WebitOS的体系结构,WebitOS采用模块化分层结构设计,包含设备驱动、实时内核及轻型TCP/IP协议栈等模块,功能完备;分析了WebitOS内核的实现机制:实时调度采用了基于优先级抢占的多任务调度机制,内存管理采用了最佳匹配的分配算法... 描述了WebitOS的体系结构,WebitOS采用模块化分层结构设计,包含设备驱动、实时内核及轻型TCP/IP协议栈等模块,功能完备;分析了WebitOS内核的实现机制:实时调度采用了基于优先级抢占的多任务调度机制,内存管理采用了最佳匹配的分配算法和边回收边整理的回收算法.在此基础上,从内核运行的时空开销、支持EI应用等角度对WebitOS内核的性能进行了测试.结果表明,WebitOS内核是一个实时、精简且高效的内核,特别适用于资源受限环境下开发嵌入式实时应用. 展开更多
关键词 嵌入式操作系统 硬实时 嵌入式INTERNET 抢占式调度 最佳分配算法
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基于关键链的非抢占式多项目调度多属性优化 被引量:7
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作者 王伟鑫 葛显龙 +1 位作者 王旭 倪霖 《系统工程学报》 CSCD 北大核心 2016年第5期689-699,共11页
针对多项目调度中难以实现动态调度和高效调度的问题,从多项目调度整体效用最大化角度,提出基于关键链的非抢占式多项目调度操作模式,构建多项目调度模型.利用正态云模型中云滴的随机性与稳定性的特征改进遗传算法中交叉算子与变异算子... 针对多项目调度中难以实现动态调度和高效调度的问题,从多项目调度整体效用最大化角度,提出基于关键链的非抢占式多项目调度操作模式,构建多项目调度模型.利用正态云模型中云滴的随机性与稳定性的特征改进遗传算法中交叉算子与变异算子的设置方式,并对模型进行数据模拟和算例分析.结果表明,采用非抢占式操作模式,不仅可实现多项目调度的整体效用最大化,而且可实现多项目调度的帕累托改善并提高资源的利用率. 展开更多
关键词 关键链 多项目调度 云遗传算法 非抢占式
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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
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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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能够提供QoS保证的固定优先级调度 被引量:3
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作者 赵明 赵海 +2 位作者 高怡臣 罗桂兰 董洁 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2009年第14期46-48,共3页
弱硬实时应用要求调度算法必须确保提供满足其弱硬实时QoS(Quality of Service)参数要求的服务,一种新的能够提供(m,k)-firm保证的固定优先级调度算法被提出,该算法能够根据任务的周期以及所要求的QoS参数进行调度优先级的设定,并通过... 弱硬实时应用要求调度算法必须确保提供满足其弱硬实时QoS(Quality of Service)参数要求的服务,一种新的能够提供(m,k)-firm保证的固定优先级调度算法被提出,该算法能够根据任务的周期以及所要求的QoS参数进行调度优先级的设定,并通过将任务设置为抢占和可选来反映其紧迫程度。文中给出该算法的可调度判定不等式,并且通过对经典任务集的调度结果,验证了算法的有效性和灵活性。 展开更多
关键词 弱硬实时QoS 调度 抢占 可选
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可回退抢占的设备驱动综合调度算法 被引量:17
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作者 谢志强 辛宇 杨静 《自动化学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第11期1332-1343,共12页
针对基于拟关键路径法的综合调度算法按路径长度确定工序的调度次序,形成工序组间的并行处理,使设备产生较多空闲时间的问题,提出可回退抢占的设备驱动综合调度算法.该算法以每次工序加工结束作为一次可调度工序的寻找事件,若此时新出... 针对基于拟关键路径法的综合调度算法按路径长度确定工序的调度次序,形成工序组间的并行处理,使设备产生较多空闲时间的问题,提出可回退抢占的设备驱动综合调度算法.该算法以每次工序加工结束作为一次可调度工序的寻找事件,若此时新出现的可调度工序具备抢占能力,则产生回退事件进行重调度;若不产生回退事件,如果可调度工序唯一,则调度此工序;如果可调度工序不唯一,选择父结点路径长的工序;如果父结点最长路径相同,选择用时长的工序.由于该算法在调度工序时形成工序间的并行处理,缩小基于拟关键路径的综合调度算法形成的并行处理单位,进而减少加工过程中产生较多的设备空闲时间,提高设备利用率;同时,由于采用抢占式的回退调度策略,优先调度对调度结果有重要影响的长路径工序,达到对拟关键路径法的扬长避短,进一步提高设备利用率. 展开更多
关键词 设备空闲事件 事件驱动 工序并行 综合调度 回退抢占 工序组
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非抢占式实时容错调度 被引量:4
13
作者 陈勇 林宝军 张善从 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第11期2616-2622,共7页
面向嵌入式实时系统中,任务非抢占式实时容错调度问题,得出了任务能够容忍一次故障的条件,以及能够容忍的故障间隔条件;其次,为了减少任务的等待时间,分别在EDF、RM算法中增加了任务可重复次数的判断条件,在相同等待时间或最终期限下,... 面向嵌入式实时系统中,任务非抢占式实时容错调度问题,得出了任务能够容忍一次故障的条件,以及能够容忍的故障间隔条件;其次,为了减少任务的等待时间,分别在EDF、RM算法中增加了任务可重复次数的判断条件,在相同等待时间或最终期限下,可重复次数少的任务具有较高的优先级。仿真结果显示,基于RM改进的容错算法NP-PBOR-FT性能较好,平均任务失效率比NP-EDF-FT算法降低了44.19%,比NP-RM-FT算法降低了45.87%,比NP-DBOR-FT算法降低了4.43%,任务等待时间比NP-EDF-FT算法降低了60.54%,比NP-RM-FT算法降低了48.09%,比NP-DBOR-FT算法降低了4.09%;最后,利用设计的NP-PBOR-FT算法,完成实际系统中非抢占式任务的容错调度,采用故障注入的方法,对系统进行了验证,结果表明系统满足实时性以及容错要求。 展开更多
关键词 非抢占式 实时 容错 调度
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钢管生产调度中可中断Job-Shop问题的数学模型 被引量:3
14
作者 霍佳震 钟海嫣 +1 位作者 吴群 刘桂林 《系统仿真学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第11期2789-2792,2796,共5页
现针对国内大型钢铁企业钢管冷区生产调度的实际问题,在生产连续、库存限制、部分人工调度的情况下,利用离散化时间的方法把不可中断Job-Shop问题转化为可中断Job-Shop问题,建立该问题的混合整数规划模型,并利用ILOG公司CPLEX软件包对... 现针对国内大型钢铁企业钢管冷区生产调度的实际问题,在生产连续、库存限制、部分人工调度的情况下,利用离散化时间的方法把不可中断Job-Shop问题转化为可中断Job-Shop问题,建立该问题的混合整数规划模型,并利用ILOG公司CPLEX软件包对其大规模的可中断Job-Shop问题的算例进行求解,其解可指导冷区的实际生产调度。该模型在实际运用中已取得良好的结果。 展开更多
关键词 钢管 生产调度 可中断Job-Shop问题 混合整数规划模型
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异步串行通讯在实时监控系统中的应用 被引量:3
15
作者 王晓柱 姜合 任一男 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2004年第6期23-25,共3页
针对"请求/应答"通讯模式探讨了采用异步(overlapped)串行通讯方式实现实时通讯的关键技术;给出了具有容错自恢复功能的通讯程序设计方法;提出了解决串口临界资源竞争和同步问题的监控命令抢先调度机制;结合实际工程应用给出... 针对"请求/应答"通讯模式探讨了采用异步(overlapped)串行通讯方式实现实时通讯的关键技术;给出了具有容错自恢复功能的通讯程序设计方法;提出了解决串口临界资源竞争和同步问题的监控命令抢先调度机制;结合实际工程应用给出了部分相关VB程序设计代码。 展开更多
关键词 串行通讯 异步 容错 抢先 调度
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一个可中断两台可拒绝同型机半在线排序问题 被引量:7
16
作者 闵啸 张玉才 《浙江大学学报(理学版)》 CAS CSCD 北大核心 2007年第5期509-514,共6页
讨论一个两台可拒绝同型机半在线排序问题的近似算法.设有两台同型机,工件逐个到达,可以被接收加工,消耗一定的加工时间tj,也可以被拒绝,但要付出一定的罚值pj,目标是使被加工工件集的最大完工时间(makespan)和被拒绝工件集的罚值之和最... 讨论一个两台可拒绝同型机半在线排序问题的近似算法.设有两台同型机,工件逐个到达,可以被接收加工,消耗一定的加工时间tj,也可以被拒绝,但要付出一定的罚值pj,目标是使被加工工件集的最大完工时间(makespan)和被拒绝工件集的罚值之和最小.此外,进一步假定每个工件的罚值和加工长度事先形成固定的比例α∈[0,+∞),即pj=αtj,针对工件加工可中断情形,设计出近似算法PRH,证明其竞争比.同时又给出该问题的下界,它们均为α的分段函数,且算法PRH在α∈[0,2^(1/2)/2〕∪[5/6,+∞〕达到最优. 展开更多
关键词 半在线 排序 可拒绝 可中断 同型机 近似算法 竞争比
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增强现实游戏中的并发多任务模型与实时调度方法 被引量:7
17
作者 夏侯士戟 马敏 陈东义 《计算机辅助设计与图形学学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第2期211-216,共6页
增强现实游戏软件系统属于典型的多任务并发实时系统.针对传统的分时调度模型不能很好地应对其实时调度的问题,提出一种基于抢占式时间Petri网和粒子群算法的方法.首先建立基于抢占式时间Petri网的并发多任务模型,描述了各任务线程的资... 增强现实游戏软件系统属于典型的多任务并发实时系统.针对传统的分时调度模型不能很好地应对其实时调度的问题,提出一种基于抢占式时间Petri网和粒子群算法的方法.首先建立基于抢占式时间Petri网的并发多任务模型,描述了各任务线程的资源占用、时间性能指标和优先级关系等;其次提出基于粒子群算法的任务优化序列搜索方法,并通过构建应用实例阐述了使用该方法进行系统调度优化的典型过程.与相关的任务调度算法进行对比分析的结果表明,该方法具有良好的实时性能特征. 展开更多
关键词 增强现实游戏 并发多线程调度 抢占式时间Petri网 粒子群算法
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一种基于时间片的抢占控制模型 被引量:2
18
作者 徐久强 刘辉 +1 位作者 朱剑 赵海 《东北大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第11期1570-1573,共4页
针对实时系统中任务调度问题,提出了一种基于时间片的抢占控制模型.该模型以抢占次数上限为特征参数,在满足任务集可调度的前提下,由该特征参数计算出任务时间片并按片内不可抢占的限制条件优化任务抢占次数.采用遗传算法对该抢占控制... 针对实时系统中任务调度问题,提出了一种基于时间片的抢占控制模型.该模型以抢占次数上限为特征参数,在满足任务集可调度的前提下,由该特征参数计算出任务时间片并按片内不可抢占的限制条件优化任务抢占次数.采用遗传算法对该抢占控制模型进行了离线实现,同时使用惩罚函数来保证整个任务集的可调度性.通过仿真实验,验证了该模型的有效性. 展开更多
关键词 调度算法 时间片 抢占调度 遗传算法 硬实时嵌入式系统
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VoiceXML语音平台中预取方案的研究 被引量:2
19
作者 王文林 廖建新 +1 位作者 朱晓民 王纯 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2007年第11期2574-2579,共6页
该文在分析目前主要预取算法优劣的基础上,根据VoiceXML语音平台与基于HTML的WWW之间的区别,认为在VoiceXML语音平台中应该预取其引用的语音资源,提出一种自适应的多用户共享的Markov预测模型,统一预测所有在线用户下一步所需的资源及... 该文在分析目前主要预取算法优劣的基础上,根据VoiceXML语音平台与基于HTML的WWW之间的区别,认为在VoiceXML语音平台中应该预取其引用的语音资源,提出一种自适应的多用户共享的Markov预测模型,统一预测所有在线用户下一步所需的资源及其访问概率,有助于提高预测的准确率。最后,该文还提出抢占式优先级模型来调度预取任务,将资源的访问概率映射为优先级。仿真研究表明,与单用户预测算法和循环调度模型比较,该预取算法和调度模型都能很好地减少用户请求的访问延迟,提高响应速度。 展开更多
关键词 语音平台 VOICEXML 预取 预测 MARKOV模型 调度 抢占式优先级
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SystemC中抢占式进程调度的建模 被引量:2
20
作者 徐涛 赵川 彭澄廉 《计算机应用与软件》 CSCD 北大核心 2004年第7期41-43,68,共4页
近来用SystemC进行嵌入式软件建模研究非常活跃 ,目前尚不能用SystemC直接模拟嵌入式软件中常见的抢占式进程调度的行为。本文在详细的分析了SystemC模拟内核的基础上 ,提出将进程划分为一个一个不可分割的原子进程单元 (APUs) ,作为进... 近来用SystemC进行嵌入式软件建模研究非常活跃 ,目前尚不能用SystemC直接模拟嵌入式软件中常见的抢占式进程调度的行为。本文在详细的分析了SystemC模拟内核的基础上 ,提出将进程划分为一个一个不可分割的原子进程单元 (APUs) ,作为进程调度的最小单位 ,并构造出一个RTOS抽象层实现任务抢占、实时调度、中断处理等功能 ,用以实现抢占式进程调度行为的建模和验证。实例表明 ,采用文中提出的方法 ,设计者在系统抽象层就可以进行多任务系统的动态调度如中断、抢占的模拟和验证 ,有效地提高了设计能力。 展开更多
关键词 实时操作系统 抢占式进程调度 建模 SYSTEM C
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