异构多核处理器上实时任务分配算法的研究与实现

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异构多核处理器中所集成的处理核心类型的多样性,促成了其对特殊应用(如信号处理、图像处理等)的良好支持,并使得在此基础上的实时调度问题成为了多核实时领域的主流研究方向之一。目前,基于异构多核处理器架构的多资源实时任务分配算法的研究尚处于起步阶段,已取得的成果也只是针对特定的情形,并不能通用于所有类型的任务集,鉴于目前硬件体系结构的飞速发展和异构多核架构在实际中广泛的应用需求,研究能够在多资源异构多核处理器架构下对任务进行有效分配的算法已是刻不容缓。结合合理的实时任务调度算法,对指定任务集进行分配并调度执行,这也是目前异构多核实时系统中亟需解决的问题。本文主要研究了异构多核处理器架构上的实时任务分配问题,根据任务是否可迁移的特点将实时任务分成两类,并针对这两类任务分别设计了异构多核处理器上的分配算法。首先,对于不能在处理器之间迁移执行的任务,本文对任务进行了进一步划分,通过对各类任务分别采用不同的策略,使算法获得了较好的算法加速比。对于可以在不同处理器之间进行迁移的任务,论文首先论证了任务在不同处理器之间迁移后的可串行性;然后对现有最优调度算法Bfair(Boundary Fair algorithm)进行了改进,使其支持任务对非整数资源的需求;同时以改进后的Bfair算法为基础设计了实时任务在不同类型处理器上的分配算法。最后,本文对提出的两种算法加以实现,然后以随机任务集为基础进行了实验,将实验结果与现有的异构处理器分配算法进行比较,验证了本文算法在算法加速比和执行时间方面均优于现有的分配算法。本文工作为异构多核处理器架构上的多资源实时任务分配问题提供了两种解决方案,为多核实时系统领域中任务分配问题的应用提供了两种算法基础。
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