實時作業系統主流排程方法RMS

2021-08-27 09:36:57 字數 902 閱讀 7465

作業系統的排程方法有很多種,這裡主要介紹主流的排程演算法,像edf這種排程演算法就不表述了。目前幾乎所有的商業實時作業系統的排程理論都基於rms理論.

以下是基於rms的一些假設理論:

1 各個任務之間沒有資源共享,沒有忙等,沒有mutex, 也沒有semaphore.

2 每個任務的最後期限是週期性的。

3 基於優先順序搶占的,即高優先順序任務一旦就緒的話,會立馬搶占低優先順序任務。

4 任務優先順序的分配原則是,週期越短的任務,優先順序越高。

5 任務切換以及純核心任務的消耗忽略不計對於這個理論模型。

以下的公式是,基於rms 的乙個基礎理論:

u 代表了系統的cpu 使用率,c 是任務的執行具體時間,t 是週期性的任務最後期限,n是有多少個任務,等式右邊是理論上的可實時排程率,可以看到可排程率只和任務的個數有關,任務越多,可實時排程率越少。

可以看到等式右邊:

可以看到當任務接近無窮大的時候,可排程率是69%了。從這個公式可以近似任務系統中69%的任務是可以實時排程的,即能在最後的期限中完成執行。還有大概31%的任務是非實時的。這樣的理論模型在實際應用中是完全可行的。

接下來看乙個實際的例子:

假設有3個任務p1, p2, p3,執行的時間以及週期如上圖。

根據公式可以算出系統的cpu 使用率。

理論上的可實時排程率為

可以看到0.725 <= 0.77976, 所以這3個任務都是可以實時排程的。

rms理論主要是基於任務優先順序的,對於指導分配任務的優先順序有很大的實戰價值,其核心是根據任務的最後期限(deadline)和週期的時間來分配任務優先順序。週期越短的任務優先順序越高,這在優先順序分配上是乙個有趣的開始。

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