31、嵌入式系统的实时调度与用户界面设计

嵌入式系统的实时调度与用户界面设计

1. 实时调度概述

实时系统的关键在于满足任务的截止时间，其性能并非追求极致速度，而是确保在必要时达到足够的速度，并尽量降低总体成本。为实现实时操作，需要遵循一系列步骤，包括明确所需的假设条件、了解系统情况、选择合适的实时调度方法，以及进行分析以确保能够按时完成任务。

1.1 实时调度的重要性

实时分析和调度的核心目标是确保系统能够满足所有任务的截止时间。这需要先深入了解系统必须执行的各项任务，然后合理安排任务的执行顺序，以保证所有截止时间都能得到满足。实时问题通常较为复杂，因此采用成熟的标准方法是明智之选。

1.2 可能出现的症状

如果项目存在以下情况，就需要仔细审视实时调度：
- 没有书面的实时调度计划。
- 使用混合或临时的调度技术，而非单一、一致的方法。
- 采用最早截止时间优先（EDF）调度或最小松弛度调度。
- 未明确记录各项任务的最坏情况执行时间。
- 使用没有特定实时支持的桌面操作系统。

1.3 实时设计不足的风险

缺乏全面的实时性能管理方法可能会导致以下问题：
- 系统在正常运行时错过截止时间。
- 系统在特殊情况下错过截止时间，但在典型情况下正常，这使得实时问题难以识别和调试。
- 花费大量精力进行代码优化或购买更快的CPU，但这些努力本可避免。

2. 实时分析的假设和术语

为了确保实时调度的可行性，需要做出一些假设：
- 所有任务Ti完全周期性 ：假设有n个任务，