[发明专利]基于模糊重要性和空闲时间的嵌入式实时任务调度方法

权利要求书

1.基于模糊重要性和空闲时间的嵌入式实时任务调度方法，其特征在于：每隔一定的采样时间单位，根据任务当前时间和任务已执行时间重新得到任务的空闲时间，并对任务的空闲时间和重要性进行模糊化得到空闲时间模糊化集合和重要性模糊化集合，根据得到的两个模糊化集合判断该任务是否需调整所属的就绪队列，通过调整任务所属的就绪队列，实现实时任务调度；

所述模糊化是对精确值的模糊化，采用的模糊集论域为{0.0，0.1，0.2，0.3，0.4，0.5，0.6，0.7，0.8，0.9，1.0}，模糊集合通过相对的模糊集论域中各元素的隶属度确定，隶属度通常为0到1之间的实数集合。

2.根据权利要求1所述的基于模糊重要性和空闲时间的嵌入式实时任务调度方法，其特征在于：根据任务当前时间和任务已执行时间重新得到任务空闲时间的计算公式为：

SL_i＝S_i+(k-1)＊T_i+D_i-(t+C_i-e_i)

其中：SL_i为就绪任务的空闲时间，t为系统当前时间，S_i为任务τ_i的达到或初次就绪时间(如果所有任务在系统初始时均同时就绪，该值为0)且当前为周期任务τ_i的第k次执行，C_i为任务τ_i的估算执行时间，e_i为任务τ_i实际已执行时间，D_i为任务τ_i的相对截止期时间，T_i为任务τ_i的周期，SL_i满足：0≤SL_i≤T_i；

当嵌入式实时系统中任务集中任务的周期最大值为MaxT，则对任何一个实时任务的空闲时间SL_i有：0≤(SL_i/MaxT)≤1。

3.根据权利要求2所述的基于模糊重要性和空闲时间的嵌入式实时任务调度方法，其特征在于：对模糊集论域{0.0，0.1，0.2，0.3，0.4，0.5，0.6，0.7，0.8，0.9，1.0}，任意就绪任务τ_i在t时刻的空闲时间S L_i的模糊化方法如下：

A、把SL_i除以嵌入式实时系统中所有任务的周期最大值MaxT；

B、如果经过步骤A变换后的相对任务空闲时间比率值刚好等于模糊集论域中的元素值，则采用单点模糊化方法；

如果经过步骤A后的相对任务空闲时间比率值不等于模糊集论域中的元素值时，则使用线性比例法进行模糊化，即当一个该比率值位于模糊集论域两个元素值之间时，根据该值到两元素值之间的距离比值确定隶属于参考值的程度。

4.根据权利要求1或3所述的基于模糊重要性和空闲时间的嵌入式实时任务调度方法，其特征在于：任务优先级是通过确定任务所属就绪子队列的过程，确定的方法是：将任务的重要性模糊集合与空闲时间模糊集合采用贴近度的方式，以最接近的标准模糊集合与之匹配，贴近度采用模糊集合贴近度方法来确认任务重要性和空闲时间模糊集合应归属的标准模糊集合。

5.根据权利要求4所述的基于模糊重要性和空闲时间的嵌入式实时任务调度方法，其特征在于：所述模糊集合贴近度方法描述如下：

假定模糊集合A为模糊标准，集合B为系统运行中某任务的重要性或空闲时间模糊集合，则集合B与集合A的贴近度定义为：

(A，B)＝1/2[A.B+(1-A⊙B)]

其中“.”为求两模糊向量的内积运算符，“⊙”为求两模糊向量的外积运算符；模糊向量内积与外积的定义如下：

假定A＝(a₁，a₂，...a_k)，B＝(b₁，b₂，...，b_k)，则

其中，“∨”表示取最小值，“∨”表示求最大值，a₁，a₂，...，a_k和b₁，b₂...b_k分别为模糊集合A与模糊集合B相对于其模糊集论域的隶属度值。