[发明专利]一种基于任务执行预算的单调速率任务调度方法

摘要

本发明属于安全关键计算机任务调度技术领域，涉及一种基于任务执行预算的单调速率任务调度方法。该任务调度方法通过为每个任务增加任务执行预算，从而保证单调速率任务调度中，较低优先级的任务同样能够具备足够的处理器调度时间，不会因为高优先级任务的故障、死锁而无法执行；同时通过计算并借用余量执行时间的方法，在确保低优先级任务可调度的情况下，尽可能避免高优先级任务激发预算超时故障。对任务预算超时故障的处理是，计算系统当前时刻的余量执行时间，当余量执行时间大于0时，使用余量执行时间来执行发生预算超时故障的任务；当余量执行时间等于0，则将发生预算超时故障的任务切出。

主权项

1.一种基于任务执行预算的单调速率任务调度方法，其特征在于，所述的任务调度方法包括以下步骤：1.1、由使用者在创建任务时，定义任务的执行周期P和允许执行的时间预算T_budget，其中任务的执行周期P同时也是任务的执行死限，允许执行的时间预算T_budget是任务在其调度周期内允许执行的最长时间，执行周期P越短的任务，其优先级越高；优先级最高的任务的执行周期P与定时中断的周期时间T_frame相同，其它任务的执行周期P应为周期时间T_frame的整数倍；1.2、调度内核确定当前应该调度的任务：通过计算进入调度中断的次数得到调度计数值COUNT；当调度计数值COUNT为某任务的调度周期P的整数倍时判断：当该任务已经处于就绪队列中，进入任务死限超时故障处理；当该任务未处于就绪队列中，按照其优先级高低加入该任务到就绪队列中，并将该任务的剩余预算时间T_remain置为该任务的允许执行的时间预算T_budget；1.3、进行任务切换时，根据待切出任务的剩余预算时间T_remain减去实际执行的时间T_execute得到新的剩余预算时间T_remain，与待切出任务的上下文保存到任务控制块中；调度执行当前任务就绪队列中优先级最高的任务，恢复该任务的上下文，并将系统的预算定时器TIMER_budget设置为该任务的剩余预算时间T_remain；1.4、若任务执行结束前，系统的预算定时器TIMER_budget触发了中断，则认为该任务的预算执行超时，进入任务预算超时故障处理；若任务执行结束前，系统的预算定时器TIMER_budget未触发中断，则进入步骤1.5；1.5、将执行完成的当前任务由就绪队列中去除，并重复执行步骤1.30到步骤1.4，直到时间运行到下一个任务调度时刻，则返回到步骤1.2。