實時作業系統主流排程方法RMS

作業系統的排程方法有很多種，這裡主要介紹主流的排程演算法，像edf這種排程演算法就不表述了。目前幾乎所有的商業實時作業系統的排程理論都基於rms理論.

以下是基於rms的一些假設理論:

1 各個任務之間沒有資源共享，沒有忙等，沒有mutex, 也沒有semaphore.

2 每個任務的最後期限是週期性的。

3 基於優先順序搶占的，即高優先順序任務一旦就緒的話，會立馬搶占低優先順序任務。

4 任務優先順序的分配原則是，週期越短的任務，優先順序越高。

5 任務切換以及純核心任務的消耗忽略不計對於這個理論模型。

以下的公式是，基於rms 的乙個基礎理論：

u 代表了系統的cpu 使用率，c 是任務的執行具體時間，t 是週期性的任務最後期限，n是有多少個任務，等式右邊是理論上的可實時排程率，可以看到可排程率只和任務的個數有關，任務越多，可實時排程率越少。

可以看到等式右邊：

可以看到當任務接近無窮大的時候，可排程率是69%了。從這個公式可以近似任務系統中69%的任務是可以實時排程的，即能在最後的期限中完成執行。還有大概31%的任務是非實時的。這樣的理論模型在實際應用中是完全可行的。

接下來看乙個實際的例子:

假設有3個任務p1, p2, p3，執行的時間以及週期如上圖。

根據公式可以算出系統的cpu 使用率。

理論上的可實時排程率為

可以看到0.725 <= 0.77976, 所以這3個任務都是可以實時排程的。

rms理論主要是基於任務優先順序的，對於指導分配任務的優先順序有很大的實戰價值，其核心是根據任務的最後期限(deadline)和週期的時間來分配任務優先順序。週期越短的任務優先順序越高，這在優先順序分配上是乙個有趣的開始。