44、嵌入式系统的任务调度与软硬件划分技术

嵌入式系统的任务调度与软硬件划分技术

1. 周期性任务调度基础

1.1 周期性调度的最优性定义

在处理周期性任务时，非周期性调度的一些目标就不太适用了。例如，在无限重复作业的情况下，最小化调度总长度就不是关键问题。对于周期性调度，最优调度器的定义为：若存在调度方案，该调度器能找到此方案。

1.2 相关符号定义

设 ${T_i}$ 为一组任务，每次执行任务 $T_i$ 称为一个作业，且每个作业的执行时间假定相同。相关符号如下：
- $p_i$：任务 $T_i$ 的周期
- $c_i$：任务 $T_i$ 的执行时间
- $d_i$：截止时间间隔，即作业 $T_i$ 可用时刻到必须完成执行时刻的时间
- $l_i$：松弛时间，$l_i = d_i - c_i$

当 $l_i = 0$ 时，任务 $T_i$ 可执行后需立即启动。

设 $\mu$ 为 $n$ 个进程的利用率，计算公式为：
$\mu = \sum_{i=1}^{n} \frac{c_i}{p_i}$

若有 $m$ 个处理器且执行时间相等，那么 $\mu \leq m$ 是存在调度方案的必要条件。

2. 无优先级约束的周期性调度算法

2.1 速率单调调度（RM）

2.1.1 RM 调度的假设条件

• 所有有硬截止时间的任务都是周期性的
• 所有任务相互独立
• 对于所有任务，$d_i = p_i$
• 所有任务的 $c_i$ 是常量