[发明专利]基于最早截止时间优先的多级融合实时调度方法

权利要求书

1.基于最早截止时间优先的多级融合实时调度方法，其特征在于，包括：

S1、一级调度：可信分离内核基于最早截止时间优先的调度算法对“客户”操作系统的VCPU调度；

S2、二级调度：“客户”操作系统对自身任务的调度。

2.根据权利要求1所述的基于最早截止时间优先的多级融合实时调度方法，其特征在于，所述基于最早截止时间优先的调度算法中维持两个全局队列，分别为就绪队列和耗尽队列；每个VCPU关联了两个参数，分别为表示周期的period和表示一个周期内可执行时间的budget；就绪队列中的所有VCPU的budget都大于0，表示其当前周期的任务还未完成，就绪队列所采用的优先级为各个VCPU的截止时间，离截止时间越近的VCPU其优先级越高；耗尽队列中的所有VCPU已经用完了自己的可执行时间budget，表示该VCPU已经处理完了当前周期的任务。

3.根据权利要求2所述的基于最早截止时间优先的多级融合实时调度方法，其特征在于，所述基于最早截止时间优先的调度算法实现过程包括以下步骤：

A1、判断当前运行的VCPU是否为idle_vcpu，如果不是，则需要更新该VCPU的剩余可执行时间budget，即从budget中减去此次的执行时间；其中，idle_vcpu是一个特殊的VCPU，当PCPU没有其他可运行的VCPU时，则运行idle_vcpu；

A2、更新就绪队列，就绪队列按照VCPU的截止时间进行排序，每次触发调度时，都需要进行更新，如果当前就绪队列中有VCPU可调(其截止时间大于当前时间)，则直接返回，更新结束，否则，如果就绪队列中所有的VCPU的截止时间都小于当前时间，则表明就绪队列中的所有VCPU都错过了截止时间，此时只能根据各自的period重新计算其截止时间，并对就绪队列进行重排序；

A3、更新耗尽队列，处于耗尽队列中的VCPU只能在其下个周期的开始时才能获得新的可执行时间，因此每次触发调度时，需要检查耗尽队列中的每个VCPU，如果该VCPU当前周期还未结束，则不作任何处理，否则，如果该VCPU当前周期已经结束，则重新计算其截止时间和可执行时间，并将其从耗尽队列中删除，然后插入就绪队列；

A4、判断调度的时机，即判断当前是否应该切换VCPU，如果不切换，则返回当前VCPU继续运行，否则从就绪队列中取得队首的VCPU；

A5、如果从队首取得的VCPU的截止时间大于当前正在运行的VCPU，则表明当前VCPU的优先级更高，此时返回当前VCPU并继续运行，否则从就绪队列中删除队首VCPU，返回该VCPU并运行。

4.根据权利要求3所述的基于最早截止时间优先的多级融合实时调度方法，其特征在于，每个VCPU应该分配的period和budget采用可调度性分析工具CARTS计算得到。

5.根据权利要求4所述的基于最早截止时间优先的多级融合实时调度方法，其特征在于，还包括：中断队列，中断队列中的所有VCPU的中断注入标识都大于0，当其处理完所有的中断请求后，则将其从中断队列中删除，然后插入就绪队列。

6.根据权利要求5所述的基于最早截止时间优先的多级融合实时调度方法，其特征在于，每个VCPU分配一个中断注入标识，中断注入标识记录了该VCPU还未处理的中断请求的数量，每次为VCPU注入中断时，则将其中断注入标识加一，而中断请求处理完成后，再将其中断注入标识减一。