嵌入式系統(tǒng)實時性能的寄生優(yōu)化.pdf

1、資源受限是嵌入式系統(tǒng)設(shè)計和實現(xiàn)過程中的根本約束,盡管硬件技術(shù)得到了突飛猛進(jìn)的發(fā)展,由于成本和其它環(huán)境因素的限制,嵌入式系統(tǒng)的資源相對于目標(biāo)環(huán)境日益復(fù)雜的功能要求卻顯得愈加匱乏.資源的限制使得許多嵌入式系統(tǒng)的初期實現(xiàn)往往不能滿足設(shè)計的功能和/或性能規(guī)范要求,因此,如何解決資源受限條件下的實時性能優(yōu)化問題成為當(dāng)前嵌入式系統(tǒng)研究領(lǐng)域亟待解決的關(guān)鍵問題.許多嵌入式系統(tǒng)采用搶占式調(diào)度機制,這種調(diào)度機制嚴(yán)格約束優(yōu)先執(zhí)行高優(yōu)先級的任務(wù)導(dǎo)致了系統(tǒng)資源利

2、用率的降低和平均性能的下降.借鑒自然界中寄生的行為和方式,提出了面向嵌入式系統(tǒng)實時性能的寄生優(yōu)化思想及其框架下的實現(xiàn)方法,通過寄生關(guān)系,目標(biāo)嵌入式系統(tǒng)使用來自宿主桌面計算機系統(tǒng)的營養(yǎng)資源,利用系統(tǒng)論的思想,適當(dāng)延遲高優(yōu)先級任務(wù)的執(zhí)行,克服了高優(yōu)先級任務(wù)局部最優(yōu)導(dǎo)致的系統(tǒng)整體性能下降的缺陷,換取了系統(tǒng)整體性能的提高.針對靜態(tài)、動態(tài)、混合優(yōu)先級調(diào)度的三種代表性算法RM(Rate monotonic)、EDF(Earliest deadlin

3、efirst)、RM+EDF分別由事件驅(qū)動、定時器驅(qū)動的六種調(diào)度機制,建立了考慮開銷、啟動時間的周期性調(diào)度模型和在此基礎(chǔ)上考慮高優(yōu)先級任務(wù)負(fù)載分布的BS(Background service)和DS(Deferrable server)非周期性平均響應(yīng)時間模型.基于這些周期性調(diào)度模型,在不修改任務(wù)源碼的條件下,通過在目標(biāo)嵌入式系統(tǒng)中利用來自宿主桌面計算機的營養(yǎng)資源調(diào)節(jié)周期性任務(wù)的啟動時延改善系統(tǒng)的整體實時性能.以RM調(diào)度算法為例,比較了