用于确定周期任务的最好情况响应时间的方法和系统技术方案

本发明专利技术涉及一种用于确定第一周期任务的最好情况响应时间的方法，所述方法包括第一步，其基于速率单调分析确定要在一个系统上调度的任务的优先权。为了确定一组任务是否可以在所述系统上调度，除去确定每个任务的最坏情况响应时间之外，还确定最好情况响应时间。所述最好情况响应时间基本上等于具有较低优先权的一个任务开始（１０２）和完成（１０４）之间的差，所述开始刚好在所述较低优先权任务释放之后的瞬时，所述完成与所有较高优先权任务的同时释放（１０４）一致。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用于确定第一周期任务的最好情况响应时间的方法，所述方法包括第一步，用于确定第一周期任务具有比第二周期任务的较高的优先权较低的优先权。此外，本专利技术涉及一种用于确定第一周期任务的最好情况响应时间的系统，所述系统包括确定装置，其被构思用于确定第一周期任务具有比第二周期任务的较高的优先权较低的优先权。此外，本专利技术涉及一种计算机程序产品，其被设置用于执行确定第一周期任务的最好情况响应时间的方法。此外，本专利技术还涉及一种存储装置，一种电视机和一种机顶盒。上述的那种系统和方法的一个实施例从文章“Best-CaseAnalysis for improving the Worst-Case Schedulability Test forDistributed Hard Real-Time Systems”(Proceedings of the 10thEuroMicro Workshop on Real-Time systems，Berlin 1998，pages35-44)中公知了。其中披露了一种基于速率单调分析(Rate MonotonicAnalysis)(RMA)的最好情况分析技术。RMA是一种计算技术，用于确定，理解，分析和预测实时软件系统的定时行为，在所述实时软件系统中，任务按照固定的优先权被调度。所披露的最好情况分析技术基于系统中的不同任务的最好情况响应时间的下限的估算。所述下限可以利用两种方法估算。第一种方法不考虑较高优先权的任务对较低优先权的任务的抢占。第二种方法是一种迭代方法，其考虑由较高优先权任务引起的一些抢占作用。在这些方法内，假定具有较低优先权的任务在所有较高优先权的任务的执行完成之后被立即启动。本专利技术的目的在于，提供一种按照前言部分所述的方法，所述方法能够导出一个任务的最好情况响应时间的比较紧密的下限。为了实现这个目的，按照本专利技术的方法的特征在于，所述方法还包括第二个步骤，用于确定第一周期任务的最好情况响应时间基本上等于就在第一周期任务释放之后第一周期任务的开始和与第二周期任务的释放一致的第一周期任务的完成之间的差。通过利用这个最佳的时刻确定最好情况响应时间，可以使由较高的周期任务流入第二周期任务引起的周期任务的抢占的数量被减到最小。此外，可以使第一周期任务的执行时间减到最小。最好情况响应时间可以在分布系统内使用，其中在一个系统或处理器上运行的一个启动任务的输出是在另一个系统或另一个处理器上运行的另一个，即随后的一个任务的输入。此时，在启动任务的完成中的波动或时间的改变引起下一个任务的释放波动，这又影响到由下一个任务启动的任务的最坏情况响应时间。因此，最佳时刻使得能够改善系统资源利用。因为任务使用实时系统或者分布实时系统的资源，并且这些实时系统是有限的，尤其是可调度的任务的数量由其最好情况响应时间和最坏情况响应时间确定。当任务的最好情况响应时间或最坏情况响应时间超过该任务的限期时，该任务便不能被调度。不能被调度的任务不使用系统资源，这可能引起较小的系统资源的利用。按照前言中的方法和系统的另一个实施例从“Best Case responsetime analysis for improved schedulability analysis ofdistributed real-time tasks(Proceedings ICDCS Workshop onDistributed Real-Time Systems，2000，pages B14 to B20”中公知了。其中披露了一种基于RMA的最好响应时间分析方法。利用所披露的分析方法，任务的最好情况响应时间的下限被导出，其中考虑了在最好情况下的任务之间的相对相位。当由较高优先权的任务引起的抢占最少，并且任务的执行时间最小时发生任务的最好情况响应。对于由较高优先权的任务抢占最小的任务，在最好的情况下，其应当在较高优先权的任务完成其执行之后，立即被启动，并且较高优先权的任务的下一次启动应当尽可能晚地发生。此时低的和高的优先权任务之间的相对相位由相对于较低优先权任务的启动时间的较高优先权的任务的下一次启动时间确定，不过，导出的最好情况响应时间的下限不精确。按照本专利技术的方法的实施例在权利要求2中描述了。特别是通过使用较高优先权任务的抢占数乘以较高优先权任务的最好情况计算时间，可以确定低优先权任务的最好情况响应时间。按照本专利技术的方法的一个实施例在权利要求3中描述了，其中使用迭代处理，在所述迭代处理中，每次迭代所得的值最大等于前一次迭代所得的值，并当BRi(k+1)基本上等于BRi(k)时结束，BRi(k+1)的值用作第一周期任务的最好情况响应时间。按照本专利技术的方法的一个实施例在权利要求4中描述了。其中使用第一周期任务的最坏情况计算时间作为第一周期任务的最坏情况响应时间的基础，求得最好情况响应时间的上限。这个上限可以用作迭代处理的初始值。按照本专利技术的方法的实施例在权利要求5中描述了。其中使用第一周期任务的最好情况计算时间作为第一周期任务的最坏情况响应时间的基础，求得最好情况响应时间的上限。这个上限可以用作迭代处理的初始值。按照本专利技术的方法的实施例在权利要求6中描述了。其中考虑第一周期任务的释放波动确定第一周期任务的最好情况响应时间，可以较好地确定一组调度任务，并且可以改善系统的最终资源利用。本专利技术的另一个目的在于提供一种如前言部分所述的用于导出任务的最好情况响应时间的精确的下限的系统。为实现所述目的，按照本专利技术的用于确定第一周期任务的最好情况响应时间的系统的特征在于，所述系统还包括响应时间装置，其被构思用于确定第一周期任务的最好情况响应时间基本上等于就在第一周期任务释放之后第一周期任务的开始和与第二周期任务的释放一致的第一周期任务的完成之间的差。按照本专利技术的系统的实施例在权利要求8-10中描述了。按照本专利技术的存储装置，电视机和机顶盒的实施例分别在权利要求12，13和14中描述了。本专利技术将借助于由下面的附图表示的实施例详细说明，其中附图说明图1表示任务τj的最佳时刻；图2表示任务τi没有最佳时刻的情况；图3表示由较高优先权的任务τj引起的任务τi的抢占；图4表示利用迭代确定任务τ3的最好情况响应时间；图5表示任务τ3的计算的最好情况响应时间；图6表示任务τ2最好情况执行直接由最坏情况执行跟随的情况；图7表示按照本专利技术的方法的主要步骤；图8表示本专利技术的系统的实施例的最重要的部分；图9示意地表示包括按照本专利技术的系统的实施例的电视机的最重要的部分；图10示意地表示包括按照本专利技术的系统的实施例的机顶盒的最重要的部分。目前，连续的媒体处理，例如用于处理音频和视频所需的，越来越多地利用可编程的元件执行，而不用专用的单功能的元件。在实时计算系统中的主要的性能问题之一是确定一组周期任务，例如视频帧的处理，是否可以使用固定优先权的抢先调度，例如速率单调分析(RMA)，在一个资源例如CPU上执行，而不超过其时限。RMA是一种定量的方法和算法的汇集，其使得工程师能够确定、分析和预测实时软件系统的定时行为。在RMA计算中使用的一些因素包括任务的响应时间的最坏情况的分析和与任务所执行有关的优先权等级。在任意定相下的响应时间的最坏情况分析可以导出如本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于确定第一周期任务的最好情况响应时间的方法，所述方法包括：第一步，确定第一周期任务具有比第二周期任务的较高的优先权较低的优先权；其特征在于所述方法还包括：第二步，确定第一周期任务的最好情况响应时间基本上等于第一周期任务的开 始和第一周期任务的完成之间的差，所述开始刚好在第一周期任务释放之后的瞬时，所述完成与第二周期任务的释放一致。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：RJ布里尔，EFM斯蒂芬斯，
申请(专利权)人：皇家菲利浦电子有限公司，
类型：发明
国别省市：NL[荷兰]