[发明专利]一种基于任务模糊多特征的嵌入式实时调度方法

权利要求书

1.一种基于任务模糊多特征的嵌入式实时调度方法，其特征在于步骤如下：

A  初始化

a、首先对参与调度的任务控制块数据结构中设置信息域：任务周期，任务到达时间，任务的相对截止期限，任务的最坏估计执行时间，任务的截止期限距离，任务负载，任务的关键度；并根据任务的特征对任务周期、任务的最坏估计执行时间及任务负载进行赋值与计算；

b、对所有就绪任务的截止期限距离与任务的关键度进行模糊初始化；

c、把所有就绪任务分为若干个就绪子队列，每一就绪子队列对应一个最终调度模糊优先级集合；调度系统中的就绪任务根据任务的关键度与任务的截止期限距离的特征模糊集合通过模糊规则表进入不同的优先级就绪子队列，所述模糊规则表是根据一个或若干个标准模糊输入集合确定标准输出模糊集合规则集，标准模糊集合是根据实际问题选取的用于形成模糊规则的参考模糊集合；同一子队列的任务按任务的截止期限距离有序排列；

d、系统中同一就绪子队列中任务按任务的截止期限距离在就绪队列中排序，距离越短，在就绪队列中的位置越靠前；当距离相同时，则按任务的最坏估计执行时间排序，最坏估计时间小的排前面；

B  任务调度优先级的调整

　　随着系统的运行，所有任务的截止期限距离发生动态变化，任务的最终调度优先级也会随之变化，就绪任务所处的就绪子队列也会进行动态调整，其调整的方法如下：

a、任务的截止期限距离的模糊化

由于所有周期任务的相对截止期限距离分布在[0，MAX_DEADLINE]中，其中MAX_DEADLINE为所有任务中相对截止期限的最大值，即最大截止期限距离，为了把任务的相对截止期限距离的动态特征值转换到模糊论域中，通过计算任务的截止期限距离与所有周期任务最大截止期限的比值来进行转换；

b、根据模糊规则表确定任务的调度优先级；

c、就绪队列调整：一个任务确定新的最终调度优先级后，如果该新的最终调度优先级对应的就绪子队列与计算之前的相同，则只需根据任务的截止期限距离调整在该就绪队列的位置；否则，调整到新的就绪子队列中；

C  任务调度时，根据对应的策略选取最高调度优先级的任务运行；其中，所述对应的策略如下：

a、对处于不同模糊级优先队列中的任务，较高优先级队列中的就绪任务优先被调度，只有当较高模糊优先级就绪队列为空时，才考虑较低模糊优先级就绪队列中的任务；

b、同一模糊优先级队列中的任务调度采用任务的截止期限距离最短优先的原则，即同一模糊优先级就绪队列中的任务采用最早截止时间优先调度策略，即EDF调度策略；

c、任务在运行的过程中，当有比当前任务更高优先权的任务就绪时，当前任务运行被剥夺，更高优先运行权的任务被调度投入运行。

2.根据权利要求1所述一种基于任务模糊多特征的嵌入式实时调度方法，其特征在于：步骤A 所述对所有就绪任务的截止期限距离与任务的关键度进行模糊初始化是指在任务产生时根据任务关键度的重要程度给出相应的模糊集合，该模糊集合能标识任务的关键程度，并作为决定其最终调度优先级的重要因素；而模糊集合由模糊集合论域与隶属度函数决定，模糊集合论域指模糊集合的研究对象，模糊集合的隶属度函数指类属于模糊集合论域中元素的程度，通常为0到1之间的实数；对于任务关键度而言，隶属于论域中越小值的程度越高，该任务越重要。

3.根据权利要求1所述一种基于任务模糊多特征的嵌入式实时调度方法，其特征在于：步骤B中所述任务的截止期限距离的模糊化方法如下：

a、经过步骤B第a步转换后的任务截止期限距离等于模糊论域中的元素值，然后采用单点模糊化方法；

b、当经过步骤B第a步转换后的任务截止期限距离不属于模糊论域中的元素值时，则线性比例法进行模糊化；所述线性比例法为：当一个给定值位于模糊集合论域两个元素值之间时，根据该值到两元素值之间的距离比值确定隶属两参考值的程度。

4.根据权利要求1所述一种基于任务模糊多特征的嵌入式实时调度方法，其特征在于：所述比当前任务更高优先权的任务分为：新就绪任务的最终模糊优先级比当前运行任务高；新就绪任务的模糊优先级与当前运行的模糊优先级相同，但截止期限距离比当前运行任务的截止期限更短。