基于DNA-GA的最早截止期限优先调度算法优化

来源 :太原理工大学 | 被引量 : 4次 | 上传用户:rain918
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
实时调度算法是嵌入式实时系统设计和实现的关键问题之一,也是保障实时系统两个必备特性(时限性和可靠性)的重要方法,是实时系统中重要而活跃的研究领域。在众多的实时调度算法中,速率单调(Rate Monotonic,RM)和最早截止期限优先(Earliest Deadline First,EDF)分别是静态调度和动态调度领域中经典的调度算法。RM算法属于静态调度算法,在系统运行前决定任务的调度,实现简单,在满足前提条件的情况下可以保证实时任务集的成功调度。EDF算法属于动态调度算法,在系统运行时决定任务的调度,CPU利用率可以达到100%(理想情况下)。虽然RM和EDF算法以其各自所具备的优良性能在嵌入式实时系统中得到了广泛应用,但是我们也不能忽视它们本身存在的实时性问题。本文是在考虑“任务调度开销时间”的情况下,通过优化EDF调度算法中各个任务的启动时间来提高EDF调度算法的实时性能的。首先介绍实时调度算法的应用背景:实时系统、嵌入式系统、实时操作系统和嵌入式实时操作系统。接着对现有的实时调度模型、实时调度基本理论、调度策略和实时调度算法进行了分析和研究。对RM和EDF实时调度算法进行了详细分析,并举例说明了它们的调度过程。然后介绍了本文用到的优化算法—DNA遗传算法(Deoxyribonucleic acid Genetic Algorithm,DNA-GA),及其基本理论和操作方法,并说明了DNA(Deoxyribonucleic acid)算法的生物学基础和遗传算法的基本理论。最后,通过使用DNA-GA对EDF调度算法中各个任务的启动时间进行离线优化,离线计算各实时任务的启动时间,运用这些优化的启动时间作为在线实时系统使用EDF调度算法的参数进行实时任务调度,以此来提高实时系统的实时性能。本文模拟了基于DNA-GA的最早截止期限优先调度算法的优化调度,并比较了优化前后因抢占引起的调度开销。实验结果表明:使用DNA遗传算法可以对实时任务的启动时间进行优化,可以减少实时任务因抢占引起的调度开销。说明了使用DNA遗传算法对EDF调度算法进行优化的可行性和有效性。该结论对实时调度算法的研究和使用有一定的理论和实践意义。本文的创新之处在于使用DNA遗传算法对EDF调度算法中各个任务的启动时间进行优化,实现了DNA遗传算法在嵌入式实时调度算法领域的运用。
其他文献
预测不仅是决策的基础,而且是辅助决策的工具。预测的方法以及预测的精度是决策支持系统的核心问题。然而要想做出科学的决策,其前提必须是准确的预测。本文的研究工作主要是对
随着软件系统的复杂化和大型化,保证软件可靠性变的越来越重要。运行时验证作为一种轻量级的的验证框架,它同时具备了形式化方法的准确性和测试的方便性,同时也避免了模型检测的
随着计算机应用技术的不断发展,在大多数企业中,几乎各部门都使用和他们业务相关的管理系统。这些系统往往是不同公司开发的,它们通常在不同平台下或者是在不同的后台数据库环境
Web挖掘是将数据挖掘和WWW这两个领域中的多种技术和方法结合起来的热门研究课题。一般来说,它的研究领域包括Web内容挖掘、Web结构挖掘和Web使用挖掘。其中,Web使用挖掘的研究
基于PKI的认证系统的密钥管理模式已趋于成熟,但随着CA间的信任链的加长,出现了信任危机。本文研究的基于椭圆曲线密码系统的组合公钥技术,对目前最新的组合公钥密钥管理模式,即
多任务学习是机器学习和数据挖掘研究领域的前沿课题。多任务学习的目标是通过利用多个相关任务之间的内在相关性,来提高其泛化能力。在许多现实分类问题中,多任务学习已被证明
本文结合了电力系统的实际需求,查阅了国内外大量文献资料,对数据仓库、OLAP、数据挖掘、知识库、机组运行优化与故障诊断的基础理论和关键技术,及Oracle数据仓库解决方案,进
工作流技术是实现业务流程自动化的一种技术,它广泛的应用于各个领域并正处在快速的发展阶段。工作流引擎作为实现工作流技术的核心内容,已经成为研究的热点。当前,在对工作流引
随着监测系统智能化的快速发展,监测数据在交通、环境、安防等领域发挥着越来越重要的作用。音视频融合的研究可以利用视觉与听觉的互补效应来感知环境变化。此外数据量巨大的
随着互联网的飞速发展,网络承载的流量和内容也越来越庞大,由此造成的网络拥塞和用户体验下降也越来越成为人们关注的焦点。由于如今网络流量的使用量过大,以及各种P2P,VOIP