專利名稱：物聯(lián)網考勤機的多任務優(yōu)先級調度方法
技術領域：
本發(fā)明涉及考勤機領域，尤其是一種物聯(lián)網考勤機的多任務調度方法。
背景技術：
Linux遵循P0SIX. 1003.1b實時擴展標準，實現(xiàn)了實時進程的概念，支持SCHED_FIFO和SCHED_RR兩種實時調度策略。但SCHED_FIF0策略只是簡單地根據(jù)先來先服務的原則調度任務，沒有考慮任務的執(zhí)行時間，使得緊急型任務無法優(yōu)先執(zhí)行，從而錯過其執(zhí)行時間，導致運行結果出錯或服務質量下降。SCHED_RR策略體現(xiàn)了資源共享的思想，它可以保證每個實時任務獲得均等的執(zhí)行機會，但同樣由于沒有考慮任務的執(zhí)行時間，因而導致緊急型任務不能如期完成。當系統(tǒng)超載時，這種策略將使得任務的大多數(shù)執(zhí)行時間無法得到滿足。由此可見，Linux內核并不能為實時任務提供有效的調度支持。對于考勤機而言，目前的優(yōu)先級調度方法存在下列主要問題(I)不能夠直接將對于任務在其他重要性方面的約束條件映射到調度的優(yōu)先級上，在現(xiàn)有實現(xiàn)的算法中對于確定優(yōu)先級所采用的標準比較簡單和片面，如RM算法僅以任務的周期確定優(yōu)先級，EDF算法僅以任務的執(zhí)行時間確定優(yōu)先級；(2)重要任務不一定是緊急任務，而緊急任務不一定是重要任務，而目前的優(yōu)先級調度算法的實現(xiàn)一般將這兩個任務屬性分開，從而容易導致重要任務的執(zhí)行性能無法得到保證，如在根據(jù)任務執(zhí)行時間確定優(yōu)先級的調度算法中；或容易導致緊急型任務的執(zhí)行時間不能被滿足，如在根據(jù)周期等固有屬性確定優(yōu)先級的調度算法中，重要性的任務沒法執(zhí)行；(3)實時任務中的“實時”并不是指讓任務越早執(zhí)行越好，而是指只需滿足任務的期限即可。

發(fā)明內容
為了克服已有考勤機優(yōu)先級調度方式的單純由周期或時間決定優(yōu)先級、調度效率較低的不足，本發(fā)明提供一種考慮了重要性和緊急性、調度效率較高的物聯(lián)網考勤機的多任務優(yōu)先級調度方法。本發(fā)明解決其技術問題所采用的技術方案是一種物聯(lián)網考勤機的多任務優(yōu)先級調度方法，對于考勤機的每個任務，設定Prioriy為任務重要性因子，反映任務在完成中的重要程度，由用戶決定；Urgency表示緊急性，由任務執(zhí)行時間動態(tài)決定；若任務A具有比任務B更高的優(yōu)先級，如果滿足下列條件之一(I)任務A的Priority比任務B的?。?2)任務A和任務B具有相同的Priority,但前者的Urgency更?。划斝碌娜蝿盏竭_時，任務準入控制模塊首先判斷新任務與系統(tǒng)原有多任務的CPU總占用率之和是否超過上界1. 0，如果不超過，則接納該工作；否則，比較新任務與系統(tǒng)原有多任務中Prioriy最大的任務的重要性優(yōu)先級，若新任務的重要性優(yōu)先級較低，則拒絕它，否則去掉Prioriy_FIFO隊尾的任務，補充上新的任務；實現(xiàn)任務調度。進一步，設置兩個任務管理隊列，Prioriy_FIF0和 Urgency_FIF0, Prioriy_FIF0任務隊列中優(yōu)先級由重要性因子決定，UrgenCy_FIF0任務隊列中優(yōu)先級由執(zhí)行時間決定，系統(tǒng)中的每個任務同時存在于這兩個隊列中。本發(fā)明的有益效果主要表現(xiàn)在(I)任務的優(yōu)先級并不是單純地由周期或執(zhí)行時間決定的，而是考慮了任務的重要性和緊急性這兩個基本的實時任務特征，綜合決定任務的優(yōu)先級順序；(2)在輕載狀態(tài)下，SABPU調度算法不僅能夠保證重要任務的執(zhí)行，而且能夠盡可能滿足緊急型任務的執(zhí)行；(3)在超載狀態(tài)下，SABPU算法將確保重要性任務順利執(zhí)行；(4)如果新任務的到達使得系統(tǒng)超載，而該任務又具有較高重要性，那么并不會直接拒絕該任務，而是去掉比其重要性低的任務，直到接納或拒絕它；(5)在保證重要任務執(zhí)行性能的前提下，執(zhí)行盡可能多的任務，使系統(tǒng)資源利用最大化。
具體實施例方式下面對本發(fā)明作進ー步描述。一種物聯(lián)網考勤機的多任務優(yōu)先級調度方法，任務的調度優(yōu)先級并不是單純地由任務周期或任務執(zhí)行時間來決定，而是由重要性(Priority)和緊急性(Urgency)來協(xié)同決定。其中，Prioriy表示任務重要性因子，它并不代表任務周期等時間屬性，而是反映任務在完成中的重要程度，由用戶決定！Urgency表示緊急性，由任務執(zhí)行時間動態(tài)決定。我們稱任務A具有比任務B更高的優(yōu)先級，如果滿足下列條件之一(I)任務A的Priority比任務B的小,這里Priority值越小表示優(yōu)先級越高,任
務對用戶越重要；(2)任務A和任務B具有相同的Priority,但前者的Urgency更小，即任務更緊急SABPU 算法中設置兩個任務管理隊列，Prioriy_FIF0 和 Urgency_FIF0。Prioriy_FIFO任務隊列中優(yōu)先級由重要性因子決定，這個因子越小表示任務越重要，優(yōu)先級越高；UrgenCy_FIF0任務隊列中優(yōu)先級由執(zhí)行時間決定，執(zhí)行時間越小表示任務越緊急，優(yōu)先級越尚。SABPU算法中最核心的是具有動態(tài)調整任務隊列中各任務優(yōu)先級的能力。SABPU算法主要包括兩個部分任務準入控制機制和在線調度器。其中，準入控制是為了保證系統(tǒng)中原有重要任務的執(zhí)行不受新任務影響而設計的，當有新任務到達時，準入控制將根據(jù)當前系統(tǒng)CPU占用率和新任務的重要性以及緊急性，決定接納或拒絕該任務進入系統(tǒng)。在線調度器是具有任務優(yōu)先級在線調度的能力。系統(tǒng)中的每個任務同時存在于這兩個隊列中。當新的任務到達吋，SABPU算法的任務準入控制首先判斷新工作與系統(tǒng)原有多任務的CPU總占用率是否超過上界1. 0，如果不超過，則接納該工作，并將它同時加入Prioriy_FIF0和Urgency_FIF0這兩個隊列中。否則，比較新任務與Prioriy_FIF0隊尾任務的重要性優(yōu)先級，即將新任務與系統(tǒng)中優(yōu)先級最低的任務進行比較，若新任務的重要性優(yōu)先級較低，則拒絕它，否則去掉Prioriy_FIFO隊尾的任務,補充上新的任務；同時更新Urgency_FIFO隊列中的任務優(yōu)先級，然后再次判斷新任務與系統(tǒng)中剩余任務的總CPU占用率是否超載，反復迭代，直至接受或拒絕該任務。 這里的CPU占用率是這樣定義的，對于周期性任務
權利要求
1.一種物聯(lián)網考勤機的多任務優(yōu)先級調度方法，其特征在于對于考勤機的每個任務，設定Prioriy為任務重要性因子,反映任務在完成中的重要程度，由用戶決定；Urgency表示緊急性，由任務執(zhí)行時間動態(tài)決定；若任務A具有比任務B更高的優(yōu)先級，如果滿足下列條件之一 (1)任務A的Priority比任務B的??； (2)任務A和任務B具有相同的Priority,但前者的Urgency更小； 當新的任務到達時，任務準入控制模塊首先判斷新任務與系統(tǒng)原有多任務的CPU總占用率之和是否超過上界1. 0，如果不超過，則接納該工作；否則，比較新任務與系統(tǒng)原有多任務中Prioriy最大的任務的重要性優(yōu)先級，若新任務的重要性優(yōu)先級較低，則拒絕它，否則去掉Prioriy_FIFO隊尾的任務,補充上新的任務；實現(xiàn)任務調度。
2.如權利要求1所述的聯(lián)網考勤機的多任務優(yōu)先級調度方法，其特征在于設置兩個任務管理隊列，Prioriy_FIFO和Urgency_FIFO, Prioriy_FIFO任務隊列中優(yōu)先級由重要性因子決定，Urgency_FIFO任務隊列中優(yōu)先級由執(zhí)行時間決定,系統(tǒng)中的每個任務同時存在于這兩個隊列中。
全文摘要
一種物聯(lián)網考勤機的多任務優(yōu)先級調度方法，對于考勤機的每個任務，設定Prioriy為任務重要性因子， Urgency表示緊急性，當新的任務到達時，任務準入控制模塊首先判斷新任務與系統(tǒng)原有多任務的CPU總占用率之和是否超過上界1.0，如果不超過，則接納該工作；否則，比較新任務與系統(tǒng)原有多任務中Prioriy最大的任務的重要性優(yōu)先級，若新任務的重要性優(yōu)先級較低，則拒絕它，否則去掉Prioriy_FIFO隊尾的任務，補充上新的任務；實現(xiàn)任務調度。本發(fā)明提供一種考慮了重要性和緊急性、調度效率較高的物聯(lián)網考勤機的多任務優(yōu)先級調度方法。
文檔編號G06F9/50GK103019857SQ20121048566
公開日2013年4月3日 申請日期2012年11月23日 優(yōu)先權日2012年11月23日
發(fā)明者史慧波, 王涌, 朱晉天, 賈立新, 徐海峰, 洪峰, 陳杰櫻 申請人:浙江工業(yè)大學