13、虚拟化与动态KPN应用的调度及映射技术

虚拟化与动态KPN应用的调度及映射技术

1. 多级多核调度

在多核硬件上对周期性依赖的单核实时系统进行调度是一个重要问题。为了解决这个问题，我们引入了一种系统模型，该模型涵盖了具有优先级约束的任务以及承载这些任务子集的虚拟机（VM）。

1.1 本地调度分解

首先，我们将本地单核调度分解为片段。这一过程基于三个关键因素：截止日期、释放时间和虚拟机间的依赖关系。
- 截止日期分解 ：根据任务的截止日期对本地调度进行初步划分。
- 释放时间拆分 ：依据任务的释放时间进一步拆分调度。
- 依赖关系拆分 ：最后一步，考虑任务与其他虚拟机的依赖关系进行拆分。例如，对于本地调度 $\sigma_2$，在需要从其他虚拟机获取输入的任务（如 $\tau_{4,1}$、$\tau_{20,1}$ 和 $\tau_{22,1}$）开始处进行拆分。

经过这些分解步骤后，我们得到了如图 3 所示的调度片段。不同层次的矩形代表不同的分解结果：最外层矩形是基于截止日期分解的结果，中间矩形是基于释放时间拆分的结果，最内层矩形是基于依赖关系拆分的结果。

随后，我们使用公式 9 计算这些调度片段的长度。由于任务的最坏情况执行时间（WCET）的调整，处理任务的抢占情况（如调度 $VM_{schedule1}$ 中的任务 $\tau_{14,1}$）具有挑战性。我们采用的方法是按照原始 WCET 的比例将 WCET 拆分为 $\tau_{14,1}$ 的执行部分。具体的最坏情况时间分区长度总结在表 2 中。