[发明专利]基于SMP的AEDF任务调度方法

说明书

(一)技术领域

本发明涉及的是一种提高计算机处理速度的方法，具体地说是一种计算机SMP体系结构中处理器任务调度方法。

(二)背景技术

多处理器技术是提高计算机运行速度的一种有效技术，它通过多任务并行运算来协同求解复杂问题，以提高计算机的性能；同时，该技术能够利用冗余处理器实现系统重构，来提高系统的可靠性和可用性。

对称多处理器结构(SMP：Symmetric Multi-Processor)是一种典型的应用于企业服务器的多处理器体系结构。SMP是一种包含了两个或多个相连处理器、协同处理同一套任务的计算机体系结构。通常，SMP中采用完全相同的处理器，每个处理器含有独占的高速缓存(Cache)，各个处理器通过一条总线实现内存等其他系统资源的共享。

将大量任务合理、高效地分配到相应的处理器上是SMP系统研究的重点问题之一。当前，SMP结构下任务调度方法主要有静态分配、动态分配、自调度三种形式。

静态分配调度方法是指一个任务从开始执行直至完成，都会被分配到同一台处理器上运行。每个处理器上都维护一个专用的就绪进程队列。静态分配调度方法的优点是任务调度的开始小，缺点是使各处理机忙、闲不均。

动态分配调度方法是指在系统中设置一个公共的就绪队列，该队列存放着系统中所有的就绪任务。任务调度时，就将被调度到的任务随机的分配到系统中的任一处理器上运行。这种调度方法消除了处理机忙闲不均的现象；但同时造成处理器的cache命中率降低，增加了系统的开销。

自调度调度方法在系统中同样设置一个公共的就绪队列，系统中的所有任务都被挂在该队列上。每个处理器在空闲时，就去查看公共就绪队列，从中选择一个任务到该处理器上执行。这种调度方式实现了系统中各处理器的负载均衡；但由于系统中共享一个公共队列，要求系统保证各个处理器必须互斥访问就绪队列，导致了任务分派效率的降低。

(三)发明内容

本发明的目的在于提供一种能合理地分配处理器资源，有效地提高SMP中各个处理器资源的利用率，缩短完成全部任务所需的执行时间，使得SMP的运行效率和使用效率得到有效改进的基于SMP的AEDF(Advanced EarliestDeadline First：高级最早期限优先算法)任务调度方法。

本发明的目的是这样实现的：

其具体方法步骤为：

1、初始化任务的资源使用参数表；

2、将已初始化的任务根据其下一周期计时时刻从小到大顺序插入到最优可用处理器号对应处理器的等待队列Wait_qi中；假定最优可用处理器号为i，i∈[1，N]，其对应的处理器为pi，该处理器的等待队列为Wait_q_i；然后将i进行加一、对N取模操作，即i＝(i+1)％N；

3、如果已初始化任务的特权标记为真，执行步骤4；否则，执行步骤5；

4、将已初始化的任务插入到特权队列Eutil_q_i队列队尾；

5、如果处理器pi当前任务指针不为空，执行步骤6；否则，执行步骤14；

6、将处理器pi当前任务RT_i1从就绪队列Runnable_q_i队列中删除；

7、如果当前时刻小于处理器pi的下次调度时刻，当前任务RT_i1被抢占或阻塞，将RT_i1插入到阻塞队列Pend_q_i队尾，并更新当前任务RT_i1的下一周期截止期限值为：RT_i1的截止期限+RT_i1的周期-pi的下次调度时刻，并将Runnable_q_i指向RT_i1的下一个元素，执行步骤14；否则，暂停当前任务RT_i1的运行，计算任务RT_i1下一周期的截止期限：RT_i1的截止期限+RT_i1的周期；并任务RT_i1按照任务截止期限从小到大的顺序插入到等待队列Wait_q_i中，执行步骤8；

8、如果任务RT_i1的运行时间大于RT_i1的时间片，RT_i1运行超时，执行步骤9；否则，执行步骤13；