CN103491174A - 基于延迟服务器的周期/非周期混合实时任务调度方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种在共享内存系统中调度周期/非周期混合强实时任务的方法，该方法在保证周期任务可调度的前提下为非周期任务预留一定的执行时间，能够保证每个周期任务和接收的非周期任务都能满足其截止期限并能有效提高非周期任务的并发性。具体包括以下步骤：(1)判定周期任务集的可调度性；(2)确定延迟服务器个数和最大执行时间；(3)按照DM算法调度周期任务和延迟服务器；(4)如果步骤(3)选中的任务是延迟服务器并且存在就绪非周期任务，则在延迟服务器上调度执行非周期任务；(5)如果步骤(3)选中的任务是周期任务，则执行周期任务；(6)如果步骤(4)中不存在就绪非周期任务，则调度执行周期任务。

Description

基于延迟服务器的周期/非周期混合实时任务调度方法

技术领域

本发明涉及一种共享内存系统的实时任务调度方法，特别是一种基于延迟服务器的周期/非周期混合实时任务调度方法。

技术背景

随着电子技术、计算机技术的发展，以多核处理器、SMP为代表的共享内存系统已在实时系统中得到比较广泛的应用，如何发挥共享内存系统的并行性以及在共享内存系统上调度周期和非周期混合实时任务是一个急需解决的问题。

当前混合调度周期/非周期实时任务的算法主要有DS(deferrable server)算法(《Thedeferrable server algorithm for enhanced aperiodic responsiveness in hard real-timeenvironments》)、RB(Reservation-Based)算法(《A reservation-based algorithm forscheduling both periodic and aperiodic real-time tasks》)、SSA算法(Slack StealingAlgorithm)算法(《An optimal algorithm for scheduling soft aperiodic tasks in fixed prioritypreemptive systems》)以及其它们扩展版本。DS算法在系统设置一个高优先级的周期任务服务器，在服务器预留的时间内调度非周期任务，在满足实时周期任务的同时降低了非周期任务的响应时间；RB算法的设计思想与DS算法相似，在每个单位周期(所有周期任务周期的最大公约数)内为非周期任务预留一定的处理时间，单位周期对应于DS算法的服务器周期，降低非周期实时任务截止期限的错失率；而SSA算法离线计算周期任务未占用的时间，在未占用的时间上调度非周期任务，需要记录所有周期任务周期的最小公倍数时间内的未占用时间片，浪费大量的存储空间。

DS算法、RB算法以及SSA算法都是针对单核处理器系统提出的，并且仅能调度实时周期任务和非实时或软实时非周期任务。殷进勇在其博士论文《可重构系统中实时任务调度算法研究》和《允许多处理机故障的实时任务容错调度算法》文章中从理论上分析了周期任务和延迟服务器的可调度性，并给出了非周期任务在延迟服务器上的可调度性判定条件，但没有给出混合实时任务调度的具体技术方案。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于延迟服务器的周期/非周期混合实时任务调度方法。

实现本发明目的的技术方案为：一种基于延迟服务器的周期/非周期混合实时任务调度方法，包括以下步骤：

步骤1、根据周期任务的负载判定周期任务的可调度性，如果可调度则执行步骤2，否则结束操作；根据周期任务的负载判定周期任务的可调度性所用公式为：

$q=\max \{\left({\mathrm{\Σ}}_{i=1}^k{\mathrm{\β}}_i\right)/(1-\frac{C_k}{D_k})|k=\mathrm{1,2,3},...,n\}$

其中q为周期任务需要的处理器核心数，如果q大于系统处理器核心数m，则周期任务不可调度，否则，周期任务可调度；n表示周期任务个数；β_i表示任务T_i对任务T_k的负载，β_i计算如下：

${\mathrm{\β}}_i=\left\{\begin{array}{cc}\frac{C_i}{P_i}(1+\frac{P_i-{\mathrm{\δ}}_i}{D_k}),& \frac{C_i}{P_i}\≤\mathrm{\λ}\\ \frac{C_i}{P_i}(1+\frac{P_i-{\mathrm{\δ}}_i}{D_k})+\frac{C_i-\mathrm{\λ}{P}_i}{D_k},& \frac{C_i}{P_i}>\mathrm{\λ}\end{array}\right.$

其中λ=C_k/P_k；当i<k时，δ_i=C_i，当i=k时，δ_i=D_i；C_i、D_i、P_i和C_k、D_k、P_k分别表示任务T_i和任务T_k的执行时间、相对截止期限和周期。

步骤2、确定延迟服务器个数，在不影响周期任务可调度的前提下，确定每个延迟服务器最大执行时间；

所述延迟服务器个数h=m，m为处理器核心数，每个延迟服务器的执行时间和周期与其他服务器完全相同即 $C_i^s=C_j^s,$ $P_i^s=P_j^s(1\&le;i\&le;m,i\&NotEqual;j),$

和

分别表示延迟服务器S_i和S_j的执行时间、周期；

确定每个延迟服务器最大执行时间的公式为：

$C_i^s=\min \left\{\frac{(2P_i^s+D_k)-\sqrt{{(2P_i^s+D_k)}^2-4P_i^s{D}_k{\mathrm{\&beta;}}_i^s}}{2}\right|1\&le;k\&le;n\}$

其中，表示服务器S_i的执行时间；

表示服务器S_i的周期；D_k表示任务T_k的相对截止期限；

为延迟服务器S_i对任务T_k的负载，

计算方法如下：

${\mathrm{\&beta;}}_i^s=\frac{1}{m}\&times;\min \{m\&times;(1-\frac{C_k}{D_k})-{\mathrm{\&Sigma;}}_{j=1}^{k-1}{\mathrm{\&beta;}}_j|1<k\&le;n\};$

其中，m表示处理器核心数，C_k和D_k分别表示任务T_k的执行时间和相对截止期限；β_j表示任务T_j对任务T_k的负载。

步骤3、采用DM调度算法调度周期任务和延迟服务器；

步骤4、判定步骤3选中的任务是否为延迟服务器，若是延迟服务器，则执行步骤5，否则执行周期任务，之后返回步骤3；

步骤5、判断是否存在就绪的非周期任务，若存在就绪的非周期任务，则在延迟服务器上调度执行非周期任务，之后返回步骤3，否则执行步骤6；在延迟服务器上调度执行非周期任务，具体包括以下步骤：

步骤5-1、确定非周期任务的释放时间，非周期任务J_k在延迟服务器S_i第j个周期内的释放时间计算公式如下：

$R_{\mathrm{kj}}=\left\{\begin{array}{cc}(j-1)P_i^s,& d_k\&le;j{P}_i^s\\ j{P}_i^s-C_i^{\mathrm{res}},& d_k>j{P}_i^s\end{array}\right.$

其中，

表示服务器S_i在第j个周期内的剩余执行时间；表示服务器S_i的周期；d_k表示非周期任务J_k的绝对截止期限；

步骤5-2、判断新到达非周期任务J_k的可调度性，所用公式为：

${\mathrm{SU}}_i+C_k/D_k\&le;C_i^s/P_i^s,(1\&le;i\&le;m)$

其中，SU_i表示延迟服务器S_i的综合利用率，S(t)表示前忙碌期内截止期限还没有过期的所有非周期任务；

步骤5-3、对延迟服务器剩余执行时间进行处理，具体方法为：在调度非周期任务时，如果就绪非周期任务的执行时间总和大于延迟服务器的剩余执行时间，则创建延迟服务器时间耗尽事件，触发时间为当前时刻加剩余执行时间，否则迟服务器剩余执行时间减去非周期任务执行时间总和；

步骤5-4、采用EDF算法调度每个延迟服务器上的非周期任务。

步骤6、判断是否存在就绪的周期任务，若存在就绪的周期任务，则采用DM算法调度执行周期任务，之后返回步骤3，否则直接返回步骤3。

与现有技术相比，本发明显著优点为：(1)能够调度周期/非周期混合实时任务，保证满足所有周期实时任务和接收的非周期实时任务的截止期限；(2)非周期任务可调度性判定方法时间复杂度低，时间复杂性为O(1)；(3)每个处理器核心设置一个延迟服务器，提高了非周期任务执行的并发性。

附图说明

图1为周期/非周期混合实时任务调度流程图。

图2为延迟服务器示意图。

图3为改进的EDF算法调度结果图，其中图(a)为调度结果图，图(b)为延迟服务器剩余执行时间图。

图4为周期非周期任务就绪队列图，其中图(a)周期任务就绪序列图，图(b)非周期任务就绪序列图。

具体实施方式

由于多处理机系统是分布式内存系统，而多核处理器和SMP系统是共享内存系统，两者存在很大的差异，现有的周期/非周期混合实时任务调度算法不适用于共享内存系统。本发明在现有技术的基础上，设计了一种适用于共享内存系统的周期/非周期混合实时任务调度方法。在实时系统中，周期任务是预先确定的，而非周期任务是随机到达的，该调度方法在保证周期任务可调度的前提下，最大限度地为非周期任务预留CPU处理时间，在预留的CPU处理时间上调度执行非周期任务。

本发明提供一种在共享内存系统中混合调度周期/非周期实时任务的调度方法，调度流程如图1所示，该方法首先离线判定周期任务可调度性、设置延迟服务器的个数并计算延迟服务器的执行时间，其次在线调度执行周期任务和延迟服务器，并在延迟服务器上调度非周期实时任务，具体步骤描述如下：

1．判定周期任务的可调度性

假设系统中有n个周期任务，周期任务按周期从小到大的顺序排列，用T={T₁，T₂，…，T_n}表示；每个周期任务T_i∈T用3元组{C_i，D_i，P_i}表示，其中C_i表示任务T_i的执行时间；D_i表示任务T_i的相对截止期；P_i表示T_i的周期。周期任务集T满足以下不等式，则任务集T可调度：

$\max \{\left({\mathrm{\&Sigma;}}_{i=1}^k{\mathrm{\&beta;}}_i\right)/(1-\frac{C_k}{D_k})|k=\mathrm{1,}...,n\}\&le;m$

其中m为处理器核心数；β_i表示任务T_i对任务T_k的负载，β_i计算如下：

${\mathrm{\&beta;}}_i=\left\{\begin{array}{cc}\frac{C_i}{P_i}(1+\frac{P_i-{\mathrm{\&delta;}}_i}{D_k}),& \frac{C_i}{P_i}\&le;\mathrm{\&lambda;}\\ \frac{C_i}{P_i}(1+\frac{P_i-{\mathrm{\&delta;}}_i}{D_k})+\frac{C_i-\mathrm{\&lambda;}{P}_i}{D_k},& \frac{C_i}{P_i}>\mathrm{\&lambda;}\end{array}\right.$

其中λ=C_k/P_k，当i<k时，δ_i=C_i，当i=k时，δ_i=D_i。

2．设置延迟服务器的个数并计算每个延迟服务器的执行时间

延迟服务器是一组特定的最高优先级周期任务，用S={S₁，S₃，…，S_h}表示h个延迟服务器，每个服务器S_i∈S用2元组

表示，其中

和

分别表示服务器S_i的执行时间和周期；只要延迟服务器的执行时间没有耗尽，剩余执行时间可在本周期内的任何时刻执行，如图2所示。

为了提高非周期任务执行的并发性，该调度方法设置h=m个延迟服务器，每个延迟服务器的执行时间和周期与其他服务器完全相同即

$\&NotEqual;j).$

延迟服务器的最大执行时间

的计算方法如下：

$C_i^s=\min \left\{\frac{(2P_i^s+D_k)-\sqrt{{(2P_i^s+D_k)}^2-4P_i^s{D}_k{\mathrm{\&beta;}}_i^s}}{2}\right|1\&le;k\&le;n\}$

其中，

表示服务器S_i的周期；D_k表示任务T_k的相对截止期限；

为延迟服务器S_i对任务T_k的负载，

计算方法如下：

${\mathrm{\&beta;}}_i^s=\frac{1}{m}\&times;\min \{m\&times;(1-\frac{C_k}{D_k})-{\mathrm{\&Sigma;}}_{j=1}^{k-1}{\mathrm{\&beta;}}_j|1<k\&le;n\}$

3．调度周期任务和延迟服务器

采用DM调度算法调度周期任务和延迟服务器，如果调度到的任务是延迟服务器时，则采用改进的EDF算法调度该服务器上的非周期任务。

4.在延迟服务器上调度非周期任务

用J={J₁，J₂，…}表示系统中存在的非周期任务，每个非周期任务J_i∈J用4元组{A_i，C_i，D_i，d_i}表示，其中A_i，C_i，D_i，和d_i分别表示非周期任务J_i的到达时间、执行时间、相对截止期限和绝对截止期限。

4.1 当非周期任务J_k到达时，查找能够接收此任务的延迟服务器，接收条件为：

${\mathrm{SU}}_i+C_k/D_k\&le;C_i^s/P_i^s,(1\&le;i\&le;m)$

其中，SU_i表示延迟服务器S_i的综合利用率，

S(t)表示前忙碌期内截止期限还没有过期的所有非周期任务。

4.2 若服务器S_i能够接收非周期任务J_k，则把任务J_k插入本服务器的非周期任务等待序列并修改综合利用率和非周期任务集S(t)：

SU_i=SU_i+C_k/D_k；

S(t)=S(t)∪{J_k}；

4.3 采用改进的EDF算法在每个延迟服务器上调度非周期任务，改进的EDF算法与标准EDF算法的区别为：在保证非周期任务满足截止期限的前提下，尽量延迟非周期任务在延迟服务器每个周期内的释放时间，以便接收更高优先级的非周期任务，调度示意图如图3所示。现以延迟服务器S_i为例说明非周期任务调度步骤。

4.3.1 确定非周期任务J_k的在服务器S_i的第j个周期内的释放时间，计算方法如下：

$R_{\mathrm{kj}}=\left\{\begin{array}{cc}(j-1)P_i^s,& d_k\&le;j{P}_i^s\\ j{P}_i^s-C_i^{\mathrm{res}},& d_k>j{P}_i^s\end{array}\right.$

其中

为服务器S_i在第j个周期内的剩余执行时间。

4.3.2 如果到达任务J_k的释放时间，则把任务J_k从非周期任务等待队列转移到非周期任务就绪队列。

4.3.3 如果非周期任务就绪队列不空，则执行绝对截止期限最小的非周期任务；否则调度执行周期任务并对综合利用率和集合S(t)做相应的处理：

SU_i=0；

S(t)=φ；

4.4 在非周期任务J_k的绝对截止期限d_k时刻对综合利用率和集合S(t)做相应的处理：

SU_i=SU_i-C_k/D_k；

S(t)=S(t)-{J_k}；

下面结合附图对本发明作进一步详细描述。本发明一种基于延迟服务器的周期/非周期混合实时任务调度方法分为静态和动态两部分：静态部分完成周期任务可调度性判定、设置延迟服务器的个数并计算每个延迟服务器的执行时间，在系统运行前离线实施，计算结果在系统运行时不再改变；动态部分完成周期任务和延迟服务器的调度以及在每个延迟服务器上的非周期任务调度。具体实施包括如下步骤：

1．判定周期任务的可调度性

$q=\max \{\left({\mathrm{\&Sigma;}}_{i=1}^k{\mathrm{\&beta;}}_i\right)/(1-\frac{C_k}{D_k})|k=\mathrm{1,2,3},...,n\}$

其中q为周期任务需要的处理器核心数，如果q大于处理器核心数m，则周期任务不可调度；β_i表示任务T_i对任务T_k的负载，β_i计算如下：

${\mathrm{\&beta;}}_i=\left\{\begin{array}{cc}\frac{C_i}{P_i}(1+\frac{P_i-{\mathrm{\&delta;}}_i}{D_k}),& \frac{C_i}{P_i}\&le;\mathrm{\&lambda;}\\ \frac{C_i}{P_i}(1+\frac{P_i-{\mathrm{\&delta;}}_i}{D_k})+\frac{C_i-\mathrm{\&lambda;}{P}_i}{D_k},& \frac{C_i}{P_i}>\mathrm{\&lambda;}\end{array}\right.$

其中λ=C_k/P_k，当i<k时，δ_i=C_i，当i=k时，δ_i=D_i。

2．设置延迟服务器个数并计算每个延迟服务器的执行时间

为提高非周期任务的并发性，设置h=m个延迟服务器，每个延迟服务器的执行时间和周期与其他服务器完全相同即

延迟服务器的最大执行时间

的计算方法如下：

$C_i^s=\min \left\{\frac{(2P_i^s+D_k)-\sqrt{{(2P_i^s+D_k)}^2-4P_i^s{D}_k{\mathrm{\&beta;}}_i^s}}{2}\right|1\&le;k\&le;n\}$

其中，

表示服务器S_i的周期；D_k表示任务T_k的相对截止期限；为延迟服务器S_i对任务T_k的负载，

计算方法如下：

${\mathrm{\&beta;}}_i^s=\frac{1}{m}\&times;\min \{m\&times;(1-\frac{C_k}{D_k})-{\mathrm{\&Sigma;}}_{j=1}^{k-1}{\mathrm{\&beta;}}_j|1<k\&le;n\}$

3．调度周期任务和延迟服务器

系统设置一个周期任务就绪队列PRdyQueue、一个周期任务运行队列PRunQueue和一个周期任务等待队列PWaitQueue，分别用于保存就绪的周期任务、运行的周期任务和阻塞的周期任务。周期任务就绪队列PRdyQueue和周期任务运行队列PRunQueue中的任务按照任务周期从小到大的顺序排列。

每个延迟服务器S_i有一个非周期任务就绪队列APRdyQueue_i、一个非周期任务运行队列APRunQueue_i、一个非周期任务等待队列APWaitQueue_i和一个变量SU_i，分别保存延迟服务器S_i上就绪的非周期任务、运行的非周期任务、阻塞的非周期任务和非周期任务综合利用率。

周期和非周期任务就绪队列示意图如图4所示，其他队列省略。

周期任务、延迟服务器和非周期任务采用事件驱动的方式进行调度，系统中设置一个事件队列EventQueue，按照触发时间从小到大的顺序排列。设置一个定时器，用于触发事件队列EventQueue中的事件。

每个事件用一个4元组Event_i={ID_i，Type_i，RTime_i，TaskID_i}表示，其中ID_i，Type_i和RTime_i分别表示事件Event_i的标识、类型、触发时间和相应的任务编号。

事件的类型包括周期任务就绪事件、延迟服务器就绪事件、延迟服务器时间耗尽事件、非周期任务就绪事件和非周期任务截止期限事件。每一类事件都有一个事件处理函数，在事件触发时刻调用事件处理函数对此类事件进行处理。

与周期任务、延迟服务器调度相关的事件处理函数包括周期任务就绪事件处理函数和延迟服务器就绪事件处理函数。

周期任务就绪事件Event_i的处理函数在周期任务就绪时调用，主要功能为：(1)把编号为TaskID_i的周期任务插入到周期任务就绪队列PRdyQueue中，从时间队列EventQueue中删除事件Event_i；(2)创建一个新事件Event_j插入时间队列EventQueue中，事件Event_j的类型为周期任务就绪事件，触发时间为该任务下一个周期的开始时刻；(3)启动周期任务调度函数。

延迟服务器就绪事件Event_i的处理函数在延迟服务器就绪时调用，主要功能为：(1)把编号为TaskID_i延迟服务器插入到周期任务就绪队列PRdyQueue中，从时间队列EventQueue中删除事件Event_i；(2)创建一个新事件Event_j插入时间队列EventQueue中，事件Event_j的类型为延迟服务器就绪事件，触发时间为该延迟服务器下一个周期的开始时刻；(3)补充延迟服务器S_i的剩余执行时间为

(4)确定非周期任务等待队列APWaitQueue_i中每个非周期任务J_k在服务器S_i的第j个周期内的释放时间并创建与每个非周期任务对应的新事件Event_j插入时间队列EventQueue中，事件Event_j的类型非周期任务就绪事件，触发时间为非周期任务J_k的释放时间，非周期任务J_k的释放时间计算方法如下：

$R_{\mathrm{kj}}=\left\{\begin{array}{cc}(j-1)P_i^s,& d_k\&le;j{P}_i^s\\ j{P}_i^s-C_i^{\mathrm{res}},& d_k>j{P}_i^s\end{array}\right.$

其中

为服务器S_i在第j个周期内的剩余执行时间；(5)启动周期任务调度函数。

周期任务调度函数在中断处理从内核态切换为用户态时刻、周期任务就绪时刻、周期任务的一个作业执行完毕时刻、延迟服务器时间耗尽时刻以及周期任务由于某种原因受到阻塞的时刻被调用，周期任务调度函数描述如下：(1)如果PRunQueue的长度小于m，则直接将PRdyQueue队头插入到PRunQueue中，在空闲处理器核心上执行；(2)依次比较PRdyQueue队头与PRunQueue队尾任务的优先级，如果PRdyQueue队头任务的优先级低于PRunQueue队尾任务的优先级，则终止这一比较过程；否则将PRdyQueue队头任务从PRdyQueue删除并插入到PRunQueue中，将PRunQueue队尾任务从PRunQueue删除并插入到中PRdyQueue中，并交换两个任务的上下文。

4.在延迟服务器上调度非周期任务

与非周期任务调度相关的事件处理函数包括延迟服务器时间耗尽事件处理函数、非周期任务就绪事件处理函数和非周期任务截止期限事件处理函数。

延迟服务器时间耗尽事件Event_i的处理函数在延迟服务器的执行时间被消耗殆尽时调用，主要功能为：(1)从事件队列EventQueue中删除该事件；(2)终止当前执行的非周期任务并把该任务从非周期任务运行队列APRunQueue_i转移到非周期任务等待队列APWaitQueue_i中；(3)把非周期任务就绪队列APRdyQueue_i中的所有非周期任务转移到非周期任务等待队列APWaitQueue_i中；(4)把编号为TaskID_i的延迟服务器从PRunQueue中删除，启动周期任务调度函数。

非周期任务就绪事件Event_i的处理函数在非周期任务就绪时刻调用，主要功能为：(1)把任务编号为TaskID_i的非周期任务从非周期任务等待队列APWaitQueue_i转移到非周期任务就绪队列APRdyQueue_i中；(2)从事件队列EventQueue中删除该事件；(3)调度非周期任务调度函数。

非周期任务截止期限事件处理函数在非周期任务绝对截止期限时刻调用，主要功能为修改综合利用率和非周期任务集S(t)：

SU_i=SU_i-C_k/D_k；

S(t)=S(t)-{J_k}；

非周期任务调度函数在中断处理从内核态切换为用户态时刻、延迟服务器就绪时刻，非周期任务就绪时刻、非周期任务执行完毕时刻、以及非周期任务由于某种原因受到阻塞的时刻被调用，非周期任务调度函数描述如下：(1)如果非周期任务就绪队列为空，则重置非周期任务集合S(t)=φ和综合利用率SU_i=0；(2)计算所有就绪的非周期任务执行时间总和，如果执行时间总和大于延迟服务器的剩余执行时间，则创建延迟服务器时间耗尽事件，触发时间为当前时间加剩余执行时间，否则迟服务器剩余执行时间减去非周期任务执行时间总和；(3)执行优先级最高的非周期任务；

当非周期任务J_k到达时，判定非周期任务的可调度性，判定条件为：

${\mathrm{SU}}_i+C_k/D_k\&le;C_i^s/P_i^s,(1\&le;i\&le;m)$

其中，SU_i表示延迟服务器S_i的综合利用率，S(t)表示前忙碌期内截止期限还没有过期的所有非周期任务。若服务器S_i接收非周期任务J_k，则把任务J_k插入本服务器的非周期任务等待队列APWaitQueue_i中，修改综合利用率和非周期任务集S(t)：

SU_i=SU_i+C_k/D_k；

S(t)=S(t)∪{J_k}；

创建一个非周期任务截止期限事件，触发时间为任务J_k的绝对截止期限d_k，插入到事件队列EventQueue中。

由上可知，本发明的方法能够调度周期/非周期混合实时任务，保证满足所有周期实时任务和接收的非周期实时任务的截止期限，非周期任务可调度性判定方法时间复杂度低，时间复杂性为O(1)，非周期任务可在每个处理器核心上执行，提高了非周期任务执行的并发性。

Claims (4)

1.一种基于延迟服务器的周期/非周期混合实时任务调度方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1、根据周期任务的负载判定周期任务的可调度性，如果可调度则执行步骤2，否则结束操作；

步骤2、确定延迟服务器个数，在不影响周期任务可调度的前提下，确定每个延迟服务器最大执行时间；

步骤3、采用DM调度算法调度周期任务和延迟服务器；

步骤4、判定步骤3选中的任务是否为延迟服务器，若是延迟服务器，则执行步骤5，否则执行周期任务，之后返回步骤3；

步骤5、判断是否存在就绪的非周期任务，若存在就绪的非周期任务，则在延迟服务器上调度执行非周期任务，之后返回步骤3，否则执行步骤6；

步骤6、判断是否存在就绪的周期任务，若存在就绪的周期任务，则采用DM算法调度执行周期任务，之后返回步骤3，否则直接返回步骤3。

2.根据权利要求1所述的基于延迟服务器的周期/非周期混合实时任务调度方法，其特征在于，步骤1根据周期任务的负载判定周期任务的可调度性所用公式为：

$q=\max \{\left({\mathrm{\&Sigma;}}_{i=1}^k{\mathrm{\&beta;}}_i\right)/(1-\frac{C_k}{D_k})|k=\mathrm{1,2,3},...,n\}$

其中q为周期任务需要的处理器核心数，如果q大于系统处理器核心数m，则周期任务不可调度，否则，周期任务可调度；n表示周期任务个数；β_i表示任务T_i对任务T_k的负载，β_i计算如下：

${\mathrm{\&beta;}}_i=\left\{\begin{array}{cc}\frac{C_i}{P_i}(1+\frac{P_i-{\mathrm{\&delta;}}_i}{D_k}),& \frac{C_i}{P_i}\&le;\mathrm{\&lambda;}\\ \frac{C_i}{P_i}(1+\frac{P_i-{\mathrm{\&delta;}}_i}{D_k})+\frac{C_i-\mathrm{\&lambda;}{P}_i}{D_k},& \frac{C_i}{P_i}>\mathrm{\&lambda;}\end{array}\right.$

其中λ=C_k/P_k；当i<k时，δ_i=C_i，当i=k时，δ_i=D_i；C_i、D_i、P_i和C_k、D_k、P_k分别表示任务T_i和任务T_k的执行时间、相对截止期限和周期。

3.根据权利要求1所述的基于延迟服务器的周期/非周期混合实时任务调度方法，其特征在于，步骤2中延迟服务器个数h=m，m为处理器核心数，每个延迟服务器的执行时间和周期与其他服务器完全相同即

和

分别表示延迟服务器S_i和S_j的执行时间、周期；

确定每个延迟服务器最大执行时间的公式为：

$C_i^s=\min \left\{\frac{(2P_i^s+D_k)-\sqrt{{(2P_i^s+D_k)}^2-4P_i^s{D}_k{\mathrm{\&beta;}}_i^s}}{2}\right|1\&le;k\&le;n\}$

其中，

表示服务器S_i的执行时间；表示服务器S_i的周期；D_k表示任务T_k的相对截止期限；为延迟服务器S_i对任务T_k的负载，

计算方法如下：

${\mathrm{\&beta;}}_i^s=\frac{1}{m}\&times;\min \{m\&times;(1-\frac{C_k}{D_k})-{\mathrm{\&Sigma;}}_{j=1}^{k-1}{\mathrm{\&beta;}}_j|1<k\&le;n\};$

其中，m表示处理器核心数，C_k和D_k分别表示任务T_k的执行时间和相对截止期限；β_j表示任务T_j对任务T_k的负载。

4.根据权利要求1所述的基于延迟服务器的周期/非周期混合实时任务调度方法，其特征在于，步骤5中在延迟服务器上调度执行非周期任务，具体包括以下步骤：

步骤5-1、确定非周期任务的释放时间，非周期任务J_k在延迟服务器S_i第j个周期内的释放时间计算公式如下：

$R_{\mathrm{kj}}=\left\{\begin{array}{cc}(j-1)P_i^s,& d_k\&le;j{P}_i^s\\ j{P}_i^s-C_i^{\mathrm{res}},& d_k>j{P}_i^s\end{array}\right.$

其中，

表示服务器S_i在第j个周期内的剩余执行时间；

表示服务器S_i的周期；d_k表示非周期任务J_k的绝对截止期限；

步骤5-2、判断新到达非周期任务J_k的可调度性，所用公式为：

${\mathrm{SU}}_i+C_k/D_k\&le;C_i^s/P_i^s,(1\&le;i\&le;m)$

其中，SU_i表示延迟服务器S_i的综合利用率，S(t)表示前忙碌期内截止期限还没有过期的所有非周期任务；

步骤5-3、对延迟服务器剩余执行时间进行处理，具体方法为：在调度非周期任务时，如果就绪非周期任务的执行时间总和大于延迟服务器的剩余执行时间，则创建延迟服务器时间耗尽事件，触发时间为当前时刻加剩余执行时间，否则迟服务器剩余执行时间减去非周期任务执行时间总和；

步骤5-4、采用EDF算法调度每个延迟服务器上的非周期任务。

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