一種非周期軟實(shí)時(shí)系統(tǒng)的緩沖設(shè)計(jì)方法

研究了任務(wù)的到達(dá)時(shí)間和執(zhí)行時(shí)間均不確定的非周期軟實(shí)時(shí)系統(tǒng)，采用排隊(duì)論的分析方法，非周期軟實(shí)時(shí)系統(tǒng)被看成是典型的隨機(jī)離散事件動(dòng)態(tài)系統(tǒng)，并被模型化為一個(gè)M/M/1/H混合制排隊(duì)系統(tǒng)，討論了拋棄率、截止時(shí)間錯(cuò)過(guò)率和平均截止時(shí)間超過(guò)量等三種性能指標(biāo)，并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行了緩沖容量的最優(yōu)設(shè)計(jì)。性能分析表明緩沖設(shè)計(jì)方法能有效地改善系統(tǒng)的性能。
關(guān) 鍵 詞 非周期; 緩沖; 實(shí)時(shí)調(diào)度; 隨機(jī)分析; 軟實(shí)時(shí)系統(tǒng)

非周期軟實(shí)時(shí)系統(tǒng)具有任務(wù)的到達(dá)時(shí)間和執(zhí)行時(shí)間的不確定性等特點(diǎn)[1]。如果采用基于最壞情況下的執(zhí)行時(shí)間(Worst Case Execution Time，WCET)的調(diào)度算法，一方面最壞執(zhí)行時(shí)間可能遠(yuǎn)大于平均執(zhí)行時(shí)間，造成計(jì)算資源的浪費(fèi)[2]；另一方面任務(wù)的到達(dá)時(shí)間是隨機(jī)的，當(dāng)載荷持續(xù)上升時(shí)(如一個(gè)任務(wù)請(qǐng)求的高峰期)，可能出現(xiàn)大量任務(wù)錯(cuò)過(guò)截止時(shí)間的情況，使系統(tǒng)性能降低[3]。本文把非周期軟實(shí)時(shí)系統(tǒng)模型化為一個(gè)隨機(jī)離散事件動(dòng)態(tài)系統(tǒng)(Stochastic Discrete Event Dynamic System, SDEDS)，討論了如何設(shè)計(jì)緩沖容量以滿(mǎn)足系統(tǒng)的綜合性能要求，分析了系統(tǒng)的拋棄率、截止時(shí)間錯(cuò)過(guò)率和平均截止時(shí)間超過(guò)量三個(gè)性能指標(biāo)。