本申請(qǐng)涉及人工智能,特別是涉及一種任務(wù)資源動(dòng)態(tài)自適應(yīng)調(diào)度方法、汽車(chē)電子物理系統(tǒng)及汽車(chē)。
背景技術(shù):
1、隨著汽車(chē)自主駕駛技術(shù)的快速發(fā)展,汽車(chē)電子物理系統(tǒng)(automotive?cyberphysical?systems,acps))需要處理動(dòng)態(tài)和隨機(jī)發(fā)布的應(yīng)用程序。系統(tǒng)根據(jù)任務(wù)的實(shí)時(shí)性和安全要求,將應(yīng)用程序劃分為不同的優(yōu)先級(jí),并在車(chē)載計(jì)算平臺(tái)上執(zhí)行。傳統(tǒng)的靜態(tài)調(diào)度方法難以應(yīng)對(duì)這種動(dòng)態(tài)性和多任務(wù)復(fù)雜性。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本申請(qǐng)的目的是提供一種任務(wù)資源動(dòng)態(tài)自適應(yīng)調(diào)度方法、汽車(chē)電子物理系統(tǒng)及汽車(chē),能夠在任務(wù)發(fā)布不確定的情況下滿足任務(wù)資源調(diào)度的實(shí)時(shí)性需求,并提高任務(wù)調(diào)度的整體效率。
2、為實(shí)現(xiàn)上述目的,本申請(qǐng)?zhí)峁┝巳缦路桨浮?/p>
3、第一方面,本申請(qǐng)?zhí)峁┝艘环N任務(wù)資源動(dòng)態(tài)自適應(yīng)調(diào)度方法,包括:
4、在每一輪的調(diào)度過(guò)程中,實(shí)時(shí)計(jì)算各任務(wù)的上行順序值和調(diào)度松弛時(shí)間;
5、基于任務(wù)的上行順序值和調(diào)度松弛時(shí)間進(jìn)行動(dòng)態(tài)排序,輸出任務(wù)的優(yōu)先級(jí)列表;
6、從任務(wù)的優(yōu)先級(jí)列表中選擇預(yù)設(shè)數(shù)量的任務(wù)加入至待執(zhí)行任務(wù)列表;
7、為待執(zhí)行任務(wù)列表中的任務(wù)分配處理器,并由分配的處理器執(zhí)行相應(yīng)的任務(wù)。
8、可選地,所述實(shí)時(shí)計(jì)算各任務(wù)的上行順序值,具體包括:
9、采用公式
10、計(jì)算各任務(wù)am.ni的上行順序值rank(am.ni);其中am.ni代表應(yīng)用集am中的第i個(gè)任務(wù);表示任務(wù)am.ni在所有能夠處理該任務(wù)的處理器上的平均最壞情況執(zhí)行時(shí)間;succ(am.ni)是任務(wù)am.ni的所有后繼任務(wù)集合;am.nj是任務(wù)am.ni的后繼任務(wù);rank(am.nj)表示任務(wù)am.nj的上行順序值;am.commi,j是任務(wù)am.ni與后繼任務(wù)am.nj之間的通信延遲;max表示取最大值。
11、可選地,所述實(shí)時(shí)計(jì)算各任務(wù)的調(diào)度松弛時(shí)間,具體包括:
12、采用公式scheduleslack(am.ni)=abs_deadline(am.ni)-lower_bound(am.ni)計(jì)算各任務(wù)am.ni的調(diào)度松弛時(shí)間scheduleslack(am.ni);其中sabs_deadline(am.ni)表示任務(wù)am.ni的絕對(duì)截止時(shí)間;lower_bound(am.ni)表示任務(wù)am.ni的執(zhí)行下界。
13、可選地,所述基于任務(wù)的上行順序值和調(diào)度松弛時(shí)間進(jìn)行動(dòng)態(tài)排序,輸出任務(wù)的優(yōu)先級(jí)列表,具體包括:
14、上行順序值越大且調(diào)度松弛時(shí)間越短的任務(wù)優(yōu)先級(jí)越高,在優(yōu)先級(jí)列表中的排序越靠前;
15、如果兩個(gè)任務(wù)的上行順序值和調(diào)度松弛時(shí)間均相同,將絕對(duì)截止時(shí)間較早的任務(wù)排序靠前。
16、可選地,所述為待執(zhí)行任務(wù)列表中的任務(wù)分配處理器,具體包括:
17、采用公式
18、計(jì)算任務(wù)am.ni在處理器pk上的最早開(kāi)始時(shí)間est(am.ni,pk);其中avail(pk)表示處理器pk的可用時(shí)間;pred(am.ni)是任務(wù)am.ni的所有前驅(qū)任務(wù)集合;am.n'j是任務(wù)am.ni的前驅(qū)任務(wù);aft(am.n'j)代表前驅(qū)任務(wù)am.n'j的實(shí)際完成時(shí)間;commj,i是前驅(qū)任務(wù)am.n'j與任務(wù)am.ni之間的通信延遲;
19、采用公式eft(am.ni,pk)=est(am.ni,pk)+wcet(am.ni,pk)計(jì)算任務(wù)am.ni在處理器pk上的最早完成時(shí)間eft(am.ni,pk);其中wcet(am.ni,pk)表示任務(wù)am.ni在處理器pk上的最壞情況執(zhí)行時(shí)間;
20、將任務(wù)am.ni分配到具有最小eft(am.ni,pk)的處理器pk上。
21、可選地,所述在每一輪的調(diào)度過(guò)程中,實(shí)時(shí)計(jì)算各任務(wù)的上行順序值和調(diào)度松弛時(shí)間之前,還包括:
22、初始系統(tǒng)化優(yōu)先級(jí)sys.priority、應(yīng)用集am以及待執(zhí)行任務(wù)列表sys_readylist;
23、初始化每個(gè)應(yīng)用程序的超時(shí)標(biāo)志as_overrun和模式標(biāo)志as_mode。
24、可選地,所述的任務(wù)資源動(dòng)態(tài)自適應(yīng)調(diào)度方法,還包括:
25、在每一輪的調(diào)度過(guò)程中,對(duì)每個(gè)任務(wù)執(zhí)行超時(shí)檢查:
26、當(dāng)檢測(cè)到某個(gè)任務(wù)超時(shí)時(shí)立即取消當(dāng)前調(diào)度輪次中與該任務(wù)相關(guān)的所有未完成的任務(wù)并將這些任務(wù)重新放回其優(yōu)先級(jí)列表,同時(shí)將該任務(wù)的模式標(biāo)志設(shè)置as_mode為1,該任務(wù)進(jìn)入降級(jí)模式。
27、可選地,所述任務(wù)進(jìn)入降級(jí)模式之后,還包括:
28、若某個(gè)任務(wù)在降級(jí)模式下仍未能在規(guī)定的絕對(duì)截止時(shí)間內(nèi)完成,啟動(dòng)優(yōu)先級(jí)調(diào)整機(jī)制,根據(jù)未能完成任務(wù)的優(yōu)先級(jí)am.pri來(lái)調(diào)整當(dāng)前的系統(tǒng)優(yōu)先級(jí)sys.priority。
29、第二方面,本申請(qǐng)還提供一種汽車(chē)電子物理系統(tǒng),包括:存儲(chǔ)器、服務(wù)器以及存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器上并可在服務(wù)器上運(yùn)行的計(jì)算機(jī)程序,所述服務(wù)器執(zhí)行所述計(jì)算機(jī)程序以實(shí)現(xiàn)所述的任務(wù)資源動(dòng)態(tài)自適應(yīng)調(diào)度方法。
30、第三方面,本申請(qǐng)還提供一種汽車(chē),搭載所述的汽車(chē)電子物理系統(tǒng)。
31、根據(jù)本申請(qǐng)?zhí)峁┑木唧w實(shí)施例,本申請(qǐng)公開(kāi)了以下技術(shù)效果:
32、本申請(qǐng)?zhí)峁┑囊环N任務(wù)資源動(dòng)態(tài)自適應(yīng)調(diào)度方法、汽車(chē)電子物理系統(tǒng)及汽車(chē),在任務(wù)排序階段基于任務(wù)的上行順序值和調(diào)度松弛時(shí)間進(jìn)行動(dòng)態(tài)排序,確保了高優(yōu)先級(jí)且時(shí)間緊迫的任務(wù)能夠優(yōu)先執(zhí)行,這使得系統(tǒng)在任務(wù)密集和資源有限的情況下,仍能保證關(guān)鍵任務(wù)在規(guī)定的截止時(shí)間內(nèi)完成;進(jìn)一步可以根據(jù)每輪調(diào)度的結(jié)果實(shí)時(shí)更新任務(wù)的優(yōu)先級(jí),這種自適應(yīng)的調(diào)度策略能夠及時(shí)響應(yīng)任務(wù)執(zhí)行中的各種變化,能夠在任務(wù)發(fā)布不確定的情況下滿足任務(wù)資源調(diào)度的實(shí)時(shí)性需求;根據(jù)新任務(wù)的優(yōu)先級(jí)和實(shí)時(shí)性要求調(diào)整調(diào)度順序,這種靈活性可以在不增加大量重調(diào)度負(fù)擔(dān)的情況下,處理隨機(jī)發(fā)布的新任務(wù),避免資源浪費(fèi),提高了系統(tǒng)的整體利用率和任務(wù)調(diào)度的整體效率。
1.一種任務(wù)資源動(dòng)態(tài)自適應(yīng)調(diào)度方法,其特征在于,包括:
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的任務(wù)資源動(dòng)態(tài)自適應(yīng)調(diào)度方法,其特征在于,所述實(shí)時(shí)計(jì)算各任務(wù)的上行順序值,具體包括:
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的任務(wù)資源動(dòng)態(tài)自適應(yīng)調(diào)度方法,其特征在于,所述實(shí)時(shí)計(jì)算各任務(wù)的調(diào)度松弛時(shí)間,具體包括:
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的任務(wù)資源動(dòng)態(tài)自適應(yīng)調(diào)度方法,其特征在于,所述基于任務(wù)的上行順序值和調(diào)度松弛時(shí)間進(jìn)行動(dòng)態(tài)排序,輸出任務(wù)的優(yōu)先級(jí)列表,具體包括:
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的任務(wù)資源動(dòng)態(tài)自適應(yīng)調(diào)度方法,其特征在于,所述為待執(zhí)行任務(wù)列表中的任務(wù)分配處理器,具體包括:
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的任務(wù)資源動(dòng)態(tài)自適應(yīng)調(diào)度方法,其特征在于,所述在每一輪的調(diào)度過(guò)程中,實(shí)時(shí)計(jì)算各任務(wù)的上行順序值和調(diào)度松弛時(shí)間之前,還包括:
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的任務(wù)資源動(dòng)態(tài)自適應(yīng)調(diào)度方法,其特征在于,還包括:
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的任務(wù)資源動(dòng)態(tài)自適應(yīng)調(diào)度方法,其特征在于,所述任務(wù)進(jìn)入降級(jí)模式之后,還包括:
9.一種汽車(chē)電子物理系統(tǒng),包括:存儲(chǔ)器、服務(wù)器以及存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器上并可在服務(wù)器上運(yùn)行的計(jì)算機(jī)程序,其特征在于,所述服務(wù)器執(zhí)行所述計(jì)算機(jī)程序以實(shí)現(xiàn)權(quán)利要求1-8中任一項(xiàng)所述的任務(wù)資源動(dòng)態(tài)自適應(yīng)調(diào)度方法。
10.一種汽車(chē),其特征在于,搭載如權(quán)利要求9中所述的汽車(chē)電子物理系統(tǒng)。