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实时系统主要面向现实世界中与时间因素相关的应用需求,它所关注的不仅是计算结果在逻辑上的正确性,而且还有输出结果时间的及时性。目前,实时系统已经广泛应用在军事和民用领域。然而,随着实时系统应用的不断深入和发展,硬实时、软实时等多种类型实时应用存在于同一系统的情况越来越普遍,因而给实时系统的调度方法研究带来了新的需求和挑战。
本论文详细论述了作者在实时系统调度方法领域里所做的研究和实践,主要围绕硬实时任务与软实时任务并存情况下的混合任务调度方案的研究。
首先,对实时系统的调度方法进行了深入研究,在此基础上提出一种基于服务器方式的集成调度框架,该调度框架采用了分层调度策略,支持多种实时调度算法。相对于现有方法,这种层次性的调度策略可支持的调度对象类型更广泛,而且将各种调度算法与系统处理机带宽的分配分开,不仅能够满足各种实时应用的需求,并且具有良好的可扩展性,因此,更适合于多种类型实时应用共存的实时环境。
其次,结合具体的实时Linux操作系统,设计了上述集成调度框架的实现方案,该方案是以一种双内核架构和基于优先级调度为基础,把集成调度框架中的各个层次与操作系统的内部功能模块相结合,使其能够在操作系统级上提供较为完善的、可满足实时系统需求的调度支持。
最后,通过在Linux上实现了系统功能,设计了验证方案,并进行了实验验证。实验数据表明,层次性集成调度框架可以集成调度硬实时、软实时任务,达到了在单处理机实时系统中同时支持多种类型实时应用的目的。