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曾理宁答辩公告
浏览次数:日期:2019-09-10编辑:研究生教务办1

答辩公告


论文题目

嵌入式系统混合关键级调度优化算法研究

答辩人

曾理宁

指导教师

徐成

答辩委员会

主席

李仁发

学科专业

计算机应用技术

学院

信息科学与工程学院

答辩地点

信息科学与工程学院(541)

答辩时间

2019618

下午14:00-17:00

学位论文简介

把具有不同关键等级的多个功能集成于同一嵌入式计算平台,以平衡系统中越来越复杂的功能与受限的计算资源、硬件尺寸、功耗以及成本等资源之间的矛盾,是当代嵌入式系统发展的重要趋势。这种系统被称为混合关键级系统。本文以混合关键级系统为研究对象,以在满足系统可靠性的前提下提升系统整体性能为目标,研究混合关键级系统优化调度问题。从模型、作业调度、任务调度、任务划分、任务迁移等角度,采用需求边界函数分析、利用率分析、概率和期望计算、可调度性分析以及关键因子分析等方法,研究混合关键级优化调度的机制和算法问题。主要的研究工作与成果如下:

(1)提出以动态需求边界优化混合关键级作业调度的算法

针对混合关键级作业调度中,系统关键级向下切换机制不灵活导致的低关键级作业被大量丢弃和系统计算资源无法被充分利用的问题,提出了混合关键级作业的动态需求边界函数概念,定义了关键级松弛时间的概念,并提出了一种混合关键级作业的关键级动态切换算法CSDDB

(2)提出以利用率优化混合关键级任务调度的算法

针对经典的混合关键级调度算法EDF-VD 的可调度性约束较为严格的问题,通过允许低关键级任务的延时完成,为低关键级任务的执行保留更多机会。在不同的利用率条件下提出了EDF-WCREDF-BE等算法。通过不同利用率条件下的不同算法,积极调度任务。

(3)提出混合关键级任务在多处理器下调度的半划分算法

针对同构多处理器环境下,划分调度与全局调度各自存在的不足,提出了一种半划分调度算法 SPBU

(4)提出关键级逐一切换的混合关键级任务优化调度算法

针对EDF-VD算法在关键级切换策略方面的不足,提出了一种优化算法O-EDF-VD

(5)提出以概率优化在多处理器下划分混合关键级任务的模型和算法

针对当前混合关键级调度研究忽略了实际运行时的因素的题,提出了一种概率混合关键级任务模型PMC利用概率论的计算方法在同构多处理器平台上,提出了一种基于概率的混合关键级任务划分算法PPDC

主要学术成果

[1] Lining Zeng, Cheng Xu, Renfa Li. Partition and Scheduling of the Mixed-Criticality Tasks based on Probability. IEEE Access. 2019. vol.7. Pages 87837-87848.

[2] 曾理宁,徐成,李仁发,杨帆,徐洪智. 一种基于动态需求边界的混合关键级作业调度算法. 软件学报. 2019. (已录用)

[3] Lining Zeng, Cheng Xu, Renfa Li. The EDF with Dual Virtual Deadline Algorithm for Mixed Criticality Task System. 10th IEEE International Conference on SoftwareEngineering and Service Science (ICSESS). 2019. Pages 727-730.

[4] Peng Yang, Lining Zeng. Models and Methods for Two-Echelon Location Routing Problem with Time Constraints in City Logistics. Mathematical Problems in Engineering.2018. Pages 1-9.

[5] Hongzhi Xu, Renfa Li, Lining Zeng. Energy-efficient scheduling with reliability guarantee in embedded real-time systems. Sustainable Computing: Informatics and Systems. Volume 18, June 2018, Pages 137-148.

[6] XU Hongzhi, LI Renfa, Lining Zeng. Modeling and Simulation of Adaptive Cruise System Based on Ptolemy. Computer Engineering, June 2015.

[7] 徐洪智, 李仁发, 曾理宁. 并行任务可靠性约束下的资源最小化调度. 计算机研究与发展, 2018, 55(11). Pages 229-243.

[8] 徐洪智,李仁发,曾理宁. 一种基于汽车CPS的服务调度方法. 汽车技术与自动化.2014(3). Pages 79-83.

[9] Jun Xiao, Cheng Xu, Lining Zeng. A Time Reservation Dynamic Algorithm Based on the Variable Frequency Interval DVFS Technology. International Conference on Computer Science and Service System (CSSS). 2014. Pages 199-202.

[10] Hui Wang, Cheng Xu, Lining Zeng. An efficient mixed scheduling algorithm for the hybrid task set on heterogeneous multiprocessor. International Conference on Computer Science & Service System. 175-179.

[11] Long Li, Renfa Li, Lida Huang, Renfei Wu, Lining Zeng. A New RTA Based Scheduling Algorithm for Mixed-Criticality Systems. IEEE International Conference on Computational Science & Engineering. 2013. Pages 722-729.


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