Partitioned scheduling of multimode multiprocessor real-time systems with temporal isolation
本文研究了多模式实时的【形】系统在同一多处理器平台上的分区调度问题。在多模式系统执行期间，系统可以从一种模式更改为另一种模式，以便用新的任务集替换当前的任务集。在本文中，我们考虑一个同步转换协议，以考虑模式无关的任务，即，任务的执行模式不能受到模式改变的危害。我们提出了两种方法来处理分区调度模式的变化。第一种方法是离线/最优的，并且计算可调度的任务的静态分配，并且尊重任务和转换截止期限（如果有的话）。第二种方法是受一个充分条件，以确保在线的第一次适合的基础上分配，以满足时间约束。
2013-06-06 cs.OS
Scheduling of Real-Time Tasks with Multiple Critical Sections in Multiprocessor Systems
多处理机同步和锁定协议的性能是在实时的【形】约束下充分利用多处理机系统计算能力的关键因素。虽然在过去的几十年中已经开发了多种协议，但它们的性能高度依赖于任务划分和优先级。最近提出的依赖图方法显示了它的优点，并吸引了很多的兴趣。然而，它仅限于每个任务最多有一个关键部分的任务集。在本文中，我们删除了这一限制，并演示了如何利用经典的作业车间调度问题的算法来构建一个依赖图的任务与多个关键部分。为了说明其适用性，我们讨论了在Litmus^{RT}中的实现并报告了开销。此外，我们提供了广泛的数值评估不同的配置下，在许多情况下显示出显着的改善相比，国家的最先进的。
2020-07-16 cs.OS
Exact Schedulability Test for global-EDF Scheduling of Periodic Hard Real-Time Tasks on Identical Multiprocessors
在本文中，我们考虑的硬实时的【形】系统的调度问题，由周期性的约束期限的任务在相同的多处理器平台上。我们假设任务是通过使用全局EDF调度器来调度的。我们建立了一个精确的可预测性测试，一方面利用它的可预测性，另一方面通过提供一个可行性区间，以便如果它是可能的，找到一个有效的时间表，在这个区间内包含的所有工作，那么整个系统将被标记为可行的。此外，我们通过一个反例表明，梁[Leung 1989]提出的可行性区间，从而可验证性检验是不正确的，我们表明哪些参数实际上是不正确的。
2010-12-29 cs.OS
Schedulability Test for Soft Real-Time Systems under Multiprocessor Environment by using an Earliest Deadline First Scheduling Algorithm
本文研究了用于软实时的多处理机系统中周期性任务调度的单处理机实时系统最优调度算法EDF。在硬实时的系统中，基于EDF的方案和RMA调度（这是唯一已知的在多处理器上优化调度经常性实时的任务的方法）存在显著的差异：在M个处理器上，所有已知的EDF变体都具有大约M/2的基于利用率的可扩展性界限，而RMA算法可以充分利用所有处理器。这是不幸的，因为基于EDF的算法需要较低的调度和任务迁移开销。在硬实时的系统的工作中，已经证明可以通过限制每个任务的利用率来减少可调度性的这种差异。我们的主要贡献是一个新的EDF为基础的计划，确保有限的最后期限迟到。在该方案中，必须关注每个任务的利用率，但不需要严格限制总体利用率。我们的计划应该使广泛的软实时的应用程序被调度的总利用率没有限制。并提出可用于减少拖期和提高任务效率的技术和策略。
2012-05-01 cs.OS
Exact Feasibility Tests for Real-Time Scheduling of Periodic Tasks upon Multiprocessor Platforms
本文研究多处理机平台上周期任务系统的全局调度问题。我们首先展示两个非常普遍的属性，它们在单处理器平台上是众所周知的，在多处理器平台上仍然存在：（i）在很少的和不那么严格的假设下，我们证明了周期任务系统的可行调度从某个点开始是周期性的，其周期等于任务周期的最小公倍数;（ii）对于同步周期任务系统的特定情况，我们表明，可行的时间表重复从原点。然后，我们提出了我们的主要结果：我们的特征，为任务级固定优先级的机器人和异步约束或任意的截止日期周期性任务模型，上界的第一个时刻的时间表重复。我们表明，作业级固定优先级的多处理器平台上是可预测的。对于任务级固定优先级调度器，基于上界和可预测性，我们提供了异步约束或任意截止期周期任务集，精确的可行性测试。最后，对于作业级固定优先级EDF调度程序，这样的上限仍然未知，我们提供了一个确切的可行性测试。
2008-01-28 cs.OS
Characteristic specific prioritized dynamic average burst round robin scheduling for uniprocessor and multiprocessor environment
CPU调度是操作系统执行的最关键的操作之一。不同的传统算法，如FCFS，SJF，优先级和RR（轮循）可用于CPU调度。优先轮循调度算法的有效性完全取决于进程优先级特征的选择和时间段的选择。本文提出了一种新的CPU调度算法CSPDABRR（CharacteristicspecificPrioritizedDynamicAverageBurstRoundRobin），该算法使用七个优先级特征来计算进程的优先级，并使用动态时间段代替RR中的静态时间段。在单处理器和多处理器环境下，实验比较了该算法与传统的RR和优先级调度算法的性能。本文提出的方法的结果表明，在平均等待时间，平均周转时间，和最佳的优先级功能方面的性能改善。
2015-11-08 cs.OS
Mode Change Protocol for Multi-Mode Real-Time Systems upon Identical Multiprocessors
在本文中，我们提出了一个无周期性的同步协议调度多模式实时的【形】系统在相同的多处理器平台。我们的建议可以被认为是一个多处理器扩展的单处理器协议称为“最小单偏移协议”。
2008-09-30 cs.OS
Dependency Graph Approach for Multiprocessor Real-Time Synchronization
多年来，许多多处理器锁定协议已被设计和分析。然而，这些协议的性能在很大程度上取决于如何划分任务和优先级，以及如何在本地和全局共享资源。本文回答了多处理器系统中实时的【形】任务共享资源时的几个基本问题。我们探讨的多处理器同步问题的根本困难，并表明，这个问题的一个非常简化的版本是${\mathcal NP}$ -硬在强烈的意义上，无论处理器的数量和底层调度范例。因此，允许抢占或迁移并不降低计算复杂性。对于积极的一面，我们开发了一个依赖图的方法，这是特别有用的基于帧的实时的【形】任务，其中所有的任务有相同的周期，并释放他们的工作总是在同一时间。在半分区调度下，我们给出了一系列具有加速因子的$2$和$3$算法。我们进一步探讨的方法和权衡的抢占式对非抢占式调度算法和分区对半分区调度算法。在一定条件下，该方法被扩展到周期性任务。
2018-09-08 cs.OS
Supporting Soft Real-Time Sporadic Task Systems on Heterogeneous Multiprocessors with No Utilization Loss
异构多核架构正变得越来越受欢迎，这是因为与同构多核架构相比，异构多核架构具有实现高性能和高能效的潜力。在这样的系统中，实时的【形】调度问题变得更具挑战性，因为处理器具有不同的速度。在处理器上以$x$速度执行$t$时间单位的作业完成$(x \cdot t)$单位的执行。异构多处理器实时的【形】调度的研究主要集中在硬实时的【形】系统，在最坏的情况下，可能要牺牲显着的处理能力，以确保所有的最后期限得到满足。由于满足硬截止期是矫枉过正的软实时的【形】系统在实践中，本文表明，在软实时的【形】异构多处理器，有限的响应时间可以确保全局调度的零星任务系统，没有利用率损失。提出了一种基于GEDF的调度算法GEDF-H，并给出了抢占式和非抢占式GEDF-H调度下的响应时间界。大量的实验表明，推导出的响应时间界的大小是合理的，往往小于三个任务周期。据我们所知，本文是第一次表明，软实时的【形】零星任务系统可以支持异构多处理器没有利用率损失，并与合理的预测响应时间。
2014-05-28 cs.OS
Predictability of Fixed-Job Priority Schedulers on Heterogeneous Multiprocessor Real-Time Systems
研究了实时的【形】系统的多处理机固定作业优先级调度问题。异构多处理器平台的可预测性分析的一个重要属性，可预测性（无论执行时间），进行了研究。我们的主要贡献是表明，任何FJP浏览器在不相关的平台上都是可预测的。一个方便的结果是，任何FJP编译器在统一的多处理器上都是可预测的。
2009-08-25 cs.OS
Parallel and sequential reclaiming in multicore real-time global scheduling
当在通用操作系统中集成硬、软和非实时任务时，有必要提供时间隔离，以便一个任务的定时属性不依赖于其他任务的行为。然而，严格的预算执行可能会导致计算资源的低效使用中存在的任务与可变的工作负载。文献中已经提出了许多单处理器调度的资源回收算法，但对于多处理器系统中的全局调度还没有足够的研究。在这份报告中，我们提出了两个回收算法的多处理器全局调度，我们证明了他们的正确性。
2016-03-10 cs.OS
Online Adaptive Fault Tolerant based Feedback Control Scheduling Algorithm for Multiprocessor Embedded Systems
University of Warwick（华威大学）
针对当前反馈控制调度算法在动态负载波动下无法提供最优解的问题，提出一种在线自适应容错反馈控制算法，通过质量反馈回路和容错机制保证安全关键任务在故障下的截止时间，提升多处理器嵌入式系统的资源分配和整体性能。
2012-10-10 cs.OS cs.SY eess.SY
New Analysis Techniques for Supporting Hard Real-Time Sporadic DAG Task Systems on Multiprocessors
实时有向无环图（DAG）任务系统的调度和可调度性分析是当前研究的热点。DAG模型能够准确地表示许多应用领域中存在的任务内并行性和优先约束。现有技术表明，分析DAG模型是从根本上更具挑战性的普通零星任务模型相比，由于复杂的内部DAG优先约束，这可能会导致相当悲观的可扩展性损失。然而，这种增加的损失是违反直觉的，因为DAG结构将更好地利用由多处理器平台提供的并行性。我们的观察是，内部DAG优先约束，如果不仔细考虑的调度算法，可能会导致非常不可预测的子任务在DAG中的执行行为，并进一步导致悲观分析。本文提出了一套新的调度和分析技术，更好地支持硬实时的【形】零星DAG任务在多处理器上，通过灵活地定义和分析每个DAG中的子任务的执行顺序。评估表明，我们开发的基于利用率的可重复性测试是高效的，这大大提高了现有的基于利用率的测试的可重复性平均超过60%。有趣的是，当系统中的每个DAG是一个普通的偶发任务时，我们的测试变得与为偶发任务模型设计的经典密度测试相同。
2018-07-31 cs.OS
On the Design of an Optimal Multiprocessor Real-Time Scheduling Algorithm under Practical Considerations (Extended Version)
本研究针对硬实时的【形】系统的多处理机排程问题，特别是在考虑实际限制的情况下，着重于最佳化与整体排程问题。首先，我们提出了一个改进的优化算法BF。我们正式证明我们的适应是（i）最优的，即，它总是生成可行的调度，只要这样的调度存在;以及（i i）有效，即，它符合所有要求。我们还表明，它通过提供O（n）的计算复杂度优于BF，其中n是要调度的任务数。接下来，我们提出了一个可调度性分析，该分析先验地表明了我们对BF的改进是否可以在不错过任何截止日期的情况下调度实时的【形】应用。据我们所知，这种分析是第一个考虑到操作系统产生的所有主要开销的多处理器测试。
2011-01-24 cs.DC cs.OS
Optimal Virtual Cluster-based Multiprocessor Scheduling
多处理器平台上的有限截止期偶发任务系统的调度是近年来备受关注的一个领域。人们普遍认为，找到一个最佳的调度程序是困难的，因此大多数研究都集中在开发具有良好的处理器利用率界限的算法。这些算法可以大致分为两类：分区调度，其中任务被静态分配给各个处理器，以及全局调度，其中每个任务被允许在平台中的任何处理器上执行。在本文中，我们考虑第三个，更一般的方法，称为基于集群的调度。在这种方法中，每个任务被静态地分配给一个处理器集群，每个集群中的任务在它们之间被全局地调度，并且集群又在多处理器平台上被调度。我们开发的技术，以支持这种基于集群的调度算法，并考虑属性，最大限度地减少单个集群的总处理器利用率。在本文的最后一部分，我们开发了新的基于虚拟簇的调度算法。对于隐式截止期偶发任务系统，我们提出了一个既不是Pfair也不是ERfair的最优调度算法。我们还表明，US-EDF{m/（2 m-1）}的处理器利用率的上限可以通过使用虚拟集群提高。由于分区或全局策略都不占主导地位，基于集群的调度是一个自然的研究方向，以实现提高处理器利用率的界限。
2020-04-06 cs.DC cs.OS
On the periodic behavior of real-time schedulers on identical multiprocessor platforms
本文提出了一个一般的周期性结果，任何确定性和无记忆调度算法（包括非工作守恒算法），对于任何情况下，在相同的多处理器平台。我们所说的上下文是指硬件架构（单处理器、多核），以及关键部分、优先约束、自暂停等任务约束。由于结果仅基于版本和截止日期，因此它独立于任何其他参数。请注意，我们并不要求给定的间隔是最小的，但它是任何确定性和无记忆调度器提供的任何可行调度的任何周期的上界。
2013-05-16 cs.OS
Feedback Scheduling for Energy-Efficient Real-Time Homogeneous Multiprocessor Systems
Imperial College London（帝国理工学院）
本文提出一种闭环反馈调度框架，通过反馈信息优化多处理器实时调度，减少能耗。采用线性规划解决任务分配问题，McNaughton算法确定任务执行顺序，实验显示能耗降低40%。
2016-06-08 cs.DC cs.OS cs.SY
Fault Tolerance in Real Time Multiprocessors - Embedded Systems
所有的实时的任务本质上都是关键任务，即使在出现故障的情况下，也必须在截止日期之前完成其执行。最常用的实时任务分配算法有First Fit（FF）、Best Fit（BF）、Bin Packing（BP）等，常用的任务调度算法有Rate Monotonic（RM）、Earliest Deadline First（EDF）等，现有的方法都是针对容错或关键性的实时的。本文提出了一种集成的任务分配算法SASA（Sorting And Sequential Assignment），它将实时的任务分配与任务调度和容错相映射
2010-01-21 cs.OS
Energy Minimization for Parallel Real-Time Systems with Malleable Jobs and Homogeneous Frequencies
在这项工作中，我们调查的潜在效用并行满足实时的【形】限制和最小化能源。我们考虑多处理机上隐式截止期偶发任务的可延展Gang调度。我们首先展示了我们的调度问题的最优动态电压/频率的非必要性。我们适应DVFS多处理器平台的规范调度，并提出了一个多项式时间的最佳处理器/频率选择算法。我们评估我们的算法的性能，通过模拟从硬件测试平台实现获得的参数。我们的算法有高达60瓦的最佳非并行方法的功耗降低。
2013-02-07 cs.OS
Energy-Efficient Scheduling for Homogeneous Multiprocessor Systems
Imperial College London（帝国理工学院）
本文提出基于数学优化的新算法，用于解决同构多处理器调度问题，以最小化总能耗。通过流模型和全局调度方案，提出可解的线性规划，优于现有方法，实现可行性与能耗最优，部分任务集节能达80%。
2015-11-12 cs.OS cs.SY eess.SY
Energy-Efficient Real-Time Scheduling for Two-Type Heterogeneous Multiprocessors
Imperial College London（帝国理工学院）
本文提出三种新的数学优化方法，解决具有硬约束的实时任务集的两种类型异构多处理器调度问题。通过全局调度方案和流模型，算法在任务负荷分配和执行顺序确定上具有线性复杂度，实现可行性最优和能耗最优，且在某些约束截止期限的任务集中可实现高达40%的能耗节省。
2016-07-15 cs.DC cs.OS cs.SY
Integrating Job Parallelism in Real-Time Scheduling Theory
本文研究了多处理器平台上偶发的、隐式截止期的实时的【形】任务系统的全局调度问题。我们提供了一个任务模型，集成作业并行。我们证明了这些系统的可行性问题的时间复杂度是线性的（零星）任务的数量为一个固定数量的处理器。我们提出了一种理论上最优的调度算法（即，被忽视的迁移和迁移）。此外，我们提供了一个确切的可行性利用界。最后，我们提出了一种技术来限制迁移和抢占的数量。
2008-05-21 cs.OS
Multi-Rate Fluid Scheduling of Mixed-Criticality Systems on Multiprocessors
本文研究同构多处理机平台上隐式截止期偶发任务系统的混合关键性调度问题。针对双临界系统，过去已经提出了基于流体调度模型的算法。这些算法根据系统模式对每个高关键性任务使用双速率执行模型。一旦系统切换到高关键性模式，这些任务的执行速率就会增加，以满足其增加的需求。虽然这些算法是加速最优的，他们无法调度多个可行的双关键任务系统。这是因为在模式切换之后的每个高关键性任务的单个固定执行速率对于处理紧接在模式切换之后的过渡时段期间的需求的高可变性而言是无效的。只要高关键性任务的结转作业（即在模式切换之前释放的作业）尚未完成，这种需求可变性就存在。针对这一缺陷，本文提出了一种双关键任务系统的多速率流体执行模型。在此模型下，高关键性任务分配不同的执行率在过渡期后的模式切换，以有效地处理需求的变化。我们推导出一个足够的可扩展性测试所提出的模型，并显示其优势的双速率流体执行模型。此外，我们还提出了一个加速的多速率模型的最优速率分配策略，并通过实验表明，该模型优于所有现有的MC调度算法与已知的加速界限。
2020-03-11 cs.OS cs.SY eess.SY
Supporting Parallelism in Server-based Multiprocessor Systems
开发一个高效的基于服务器的实时调度解决方案，支持动态任务级并行现在甚至是桌面和嵌入式领域，不再仅仅是高性能计算市场的利基。本文提出了一种新的方法，结合恒定带宽服务器抽象与工作窃取负载均衡计划，同时确保任务之间的隔离，使一个任务可以在一个以上的处理器上执行在给定的时刻。
2011-06-14 cs.DC cs.OS
FRAP: A Flexible Resource Accessing Protocol for Multiprocessor Real-Time Systems
本文针对FP-FPS多处理器系统提出基于自旋的灵活资源访问协议FRAP，允许任务在任意优先级自旋，并设计了基于MCMF的阻塞分析保证可预测性，显著提升了系统可调度性。
2024-08-27 cs.OS
Supporting Multiprocessor Resource Synchronization Protocols in RTEMS
当考虑实时系统中的周期性任务时，对共享资源的并发访问会导致竞争条件或数据损坏。自20世纪90年代以来，这样的问题已经被广泛研究，并且已经为单处理器和多处理器实时系统开发了许多资源同步协议，假设实现开销可以忽略不计。然而，在实践中，实现开销可能会影响不同协议的性能，这取决于所实践的场景，例如，资源可以在本地或远程访问，当请求的资源不可用时，任务会自行旋转或挂起。在本文中，显示不同的协议在现实世界中的系统的适用性，我们详细介绍了几个国家的最先进的多处理器资源同步协议在RTEMS的实现。为了研究实现开销的影响，我们将这些实现的协议部署在具有合成任务集的真实平台上。测试结果表明，RTEMS中开发的资源同步协议与现有协议具有可比性，即，P夫人
2022-06-20 cs.OS
k2U: A General Framework from k-Point Effective Schedulability Analysis to Utilization-Based Tests
为了处理实时嵌入式系统中不同应用领域的大量工作负载，已经开发了许多表达任务模型。对于每一个单独的任务模型，研究人员倾向于开发不同类型的技术，以获得具有不同计算复杂度和性能的可验证性测试。在本文中，我们提出了一个通用的可扩展性分析框架，即k2U框架，可以潜在地应用于分析一个大的实时任务模型下的任何固定优先级的调度算法，单处理器和多处理器调度。k2U的关键是k点有效可扩展性测试，可以将其视为“黑盒”接口。对于任何任务模型，如果可以构造相应的k点有效可重复性测试，则可以自动导出充分的基于利用率的测试。我们将其应用到不同的任务模型，从而导致新的和改进的测试相比，最先进的k2U的一般性。类似地，一个类似的概念，通过测试只有k点与不同的配方已经研究了我们在另一个框架，称为k2Q，它提供了二次边界或利用边界的基础上，不同的配方的可扩展性测试。利用二次和双曲线形式，k2Q和k2U框架可以用于提供许多要测量的定量特征，如总利用率界限、加速因子等，不仅用于单处理器调度，而且用于多处理器调度。这些框架可以被看作是可扩展性测试和响应时间分析的“黑盒”接口。
2015-09-14 cs.OS
Evaluate and Compare Two Utilization-Based Schedulability-Test Frameworks for Real-Time Systems
本报告总结了我们最近开发的两个通用框架，即k2Q和k2U。本报告的目的是对这两个框架进行详细的评价和比较。这两个框架有一些相似的特征，但它们适用于不同的应用场合。这两个框架一起为用户提供了全面的手段，以自动将伪多项式时间测试（甚至指数时间测试）转换为具有封闭数学形式的多项式时间测试。通过二次和双曲线形式，k2Q和k2U框架可以用于提供许多待测量和评估的定量特征，如总利用率界限、加速因子等，不仅用于单处理器调度，而且用于多处理器调度。这些框架可以被看作是为实时的【形】应用程序提供多项式时间可扩展性测试和响应时间分析的“黑盒”接口。我们已经介绍了他们的优点，被应用在一些模型在以前的文件。然而，无法对这两个框架进行更全面的比较。我们希望这份报告能帮助读者和用户清楚地了解这两种框架的区别，它们的独特之处，以及它们的优势。我们通过使用传统的偶发实时任务模型在单处理器调度和多处理器全局调度中展示了它们的区别和性质。
2016-09-23 cs.DS cs.OS
LINTS^RT: A Learning-driven Testbed for Intelligent Scheduling in Embedded Systems
由于最先进的嵌入式系统中的工作负载和硬件资源的复杂性不断增加，开发高效的实时嵌入式系统和相应的可扩展性测试变得相当具有挑战性。虽然在实践中可以实现接近最佳的可调度性性能，以支持简单的系统模型，添加任何小的复杂性元素到问题的上下文中，如非抢占或资源异构性将导致显着的悲观，这可能不会被任何现有的调度技术消除。在本文中，我们提出了LINTS^RT，一个基于学习的智能实时调度测试平台，它有可能处理在实践中看到的各种复杂性。LINTS^RT的设计从根本上受到AlphaGo Zero的启发，用于玩棋盘游戏Go，并特别解决了由于实时调度上下文而带来的几个关键挑战。我们首先介绍了LINTS^RT的简洁设计，以支持基本情况：在同构多处理器上调度零星工作负载，然后演示如何轻松扩展该框架以处理进一步的复杂性，例如非抢占和资源异构性。应用程序和操作系统级的实现和评估都表明，与最常用的编译器、全局EDF和RM相比，LINTS^RT能够在不同的设置下实现显著更高的运行时可编译性。据我们所知，这项工作是第一次尝试设计和实现一个可扩展的基于学习的测试平台，自主实时调度决策。
2020-07-10 cs.OS
Modeling Processor Idle Times in MPSoC Platforms to Enable Integrated DPM, DVFS, and Task Scheduling Subject to a Hard Deadline
能源效率是现代嵌入式系统（如多处理器片上系统（MPSoC））最关键的设计标准之一。动态电压和频率缩放（DVFS）和动态功率管理（DVS）是用于降低此类嵌入式系统中的能量消耗的两种主要技术。此外，MPSoC对于许多实时应用变得越来越流行。在MPSoC上集成DVFS和实时应用的任务调度的挑战之一是在这些平台上的空闲时间间隔的建模。在本文中，我们提出了一种新的方法建模空闲时间间隔MPSoC平台，导致混合整数线性规划（MILP）制定集成的周期性任务图的硬截止日期，DVFS和任务调度。我们还提出了一个启发式的方法来解决MILP，并比较其结果与那些从解决MILP。
2018-12-19 cs.DC cs.OS
Multi-Criteria Evaluation of Partitioning Schemes for Real-Time Systems
本文研究了多处理机实时的【形】调度的划分方法。这种方法似乎是最简单的，因为一旦完成了任务集的划分，问题就简化为很好理解的单处理器问题。同时，在处理器上划分任务没有最优和多项式的解决方案。在本文中，我们分析了划分算法从几个角度来看，对于一个给定的任务集和特定的约束（处理器数量，任务集类型等），我们应该能够识别最佳启发式和最佳可验证性测试。我们还分析了并行性对单处理器测试性能的影响以及特定任务顺序对并行性的影响。在分区调度的情况下，固定优先级调度器和EDF之间的性能差异的研究也被认为是。
2010-04-21 cs.OS
Push Forward: Global Fixed-Priority Scheduling of Arbitrary-Deadline Sporadic Task Systems
偶发任务模型常用于分析实时系统中相同任务的重复执行。零星任务定义了一个无限序列的任务实例，也称为作业，在最小到达间隔时间约束下到达。为了保证系统的安全性，除了功能的正确性之外，还必须保证及时性，即，所有工作的所有任务必须在工作期限之前完成。我们专注于分析任意期限的任务集上的同构（相同）的多处理器系统在任何给定的全球固定优先级调度方法，并提供了一系列的可扩展性测试与不同的权衡之间的时间复杂度和准确性。在任意截止期的情况下，任务的相对截止期可以大于任务的最小作业到达间隔时间。我们表明，全球截止日期单调（DM）调度有一个加速比界$3-1/M$对任何最佳调度算法，其中$M$是相同的处理器的数量，并证明了这个界是渐近紧的。
2018-02-28 cs.DC cs.OS
Utilization Difference Based Partitioned Scheduling of Mixed-Criticality Systems
混合关键性（MC）系统将具有不同关键性的多个功能整合到单个硬件平台上。这种系统提高了整体资源利用率，同时保证了关键任务的资源。在本文中，我们专注于分区多处理机MC调度问题，特别是设计有效的分区策略的问题。我们开发了两个新的分区策略的基础上的原则，平均分配的关键任务的总高临界利用率和总低临界利用率之间的差异在所有处理器。通过平衡这种差异，我们能够减少悲观主义的单处理器MC可扩展性测试，适用于每个处理器，从而提高整体可扩展性。为了评估所提出的策略的可扩展性性能，我们将它们与现有的分区算法进行了广泛的实验比较。我们表明，所提出的策略是有效的动态优先级最早期限第一与虚拟截止日期（EDF VD）和固定优先级的自适应混合关键性（AMC）算法。具体来说，我们的研究结果表明，所提出的策略提高了高达28.1%和36.2%的隐式和有约束的最后期限的任务系统分别。
2020-03-11 cs.OS
Schedulability Analysis of Distributed Real-Time Applications under Dependence and Several Latency Constraints
本文着重分析了具有优先级和多延迟约束的实时的【形】非抢占式多处理机调度问题。它的目的是指定一个可并行性条件，使设计者检查先验-没有执行或模拟-如果它的任务调度将举行任务之间的优先级，以及几个延迟的限制强加在确定的任务对。它表明，所需的分析是紧密相连的应用程序图的拓扑结构。更确切地说，它取决于受延迟约束的任务路径的配置。作为研究的结果，一个充分的可并行性条件引入的优先级和延迟的限制，在最困难的配置方面的复杂性与最佳数量的处理器的应用程序的并行性。此外，所提出的条件提供了一个实用的下限一般情况下。性能结果和与最优方法的比较证明了该方法的有效性。
2013-01-21 cs.DC cs.OS
HetSched: Quality-of-Mission Aware Scheduling for Autonomous Vehicle SoCs
为自动驾驶汽车（AV）提供动力的片上系统（SoC）在部署之前必须满足严格的性能和安全要求。随着AV应用的复杂性不断增加，系统需要同时满足多个安全关键应用的实时需求。典型的AV-SoC是由通用核支持的加速器组成的异构多处理器。这种异质性，虽然需要功率性能效率，复杂的任务调度的艺术。在本文中，我们证明了硬件的异构性影响调度的有效性和优化的应用程序的实时方面是不够的，在AV。因此，需要一个更全面的方法-一个考虑全球任务质量（QoM）指标，如本文所定义的。然后，我们提出了HetSched，一个多步骤的调度，利用动态运行时信息的底层异构硬件平台，随着应用程序的实时约束和系统中的任务流量，以优化整体任务性能。HetSched提出了两种调度策略：MSstat和MSdyn，以及任务修剪、混合异构排序和排序更新等调度优化。与CPATH、ADS和2lvl-EDF（为异构系统构建的最先进的实时调度器）相比，HetSched的总体任务性能平均提高了4.6倍、2.6倍和2.6倍，硬件利用率平均提高了53.3%，同时满足了自动驾驶汽车实际应用的100%关键期限。此外，当用作SoC设计空间探索回路的一部分时，与之前的嵌入式系统相比，HetSched将SoC安全完成AV任务所需的处理元件数量平均减少了35%，同时实现了2.7倍的低能耗任务时间积。
2022-03-25 cs.AR cs.DC cs.OS
