处理机调度---实时调度

实时系统：

1. 指系统能够在限定的响应时间内提供所需水平的服务。
2. 指计算的正确性不仅取决于程序的逻辑正确性，也取决于结果产生的时间，如果系统的时间约束条件得不到满足，将会发生系统出错。

一、实现实时调度的基本条件

1. 提供必要的信息
   实时系统中对截止时间的要求很高，要在规定的截止时间内完成，分为开始截止时间和完成截止时间
   *执行时间=完成截止时间-开始截止时间
   *就绪时间：该任务成为就绪状态的时间
   *处理时间：从开始执行到完成所需时间
   *资源要求：任务执行时所需的一组资源
   *优先级：根据任务性质赋予不同优先级

2. 系统处理能力足够强
   处理能力不足可能会出现某些实时任务不能得到及时处理，导致难以预料的后果。

3. 采用抢占式调度机制

4. 具有快速切换机制

   ==》关于实时系统是否可以调度的问题：
   n个任务 处理时间/发生周期（周期实时任务） 的总和小于等于1即可执行

二、实时调度算法的分类

1. 非抢占式调度算法
   （1）非抢占式轮转调度算法
   （2）非抢占式优先调度算法
2. 抢占式调度算法
   （1）基于时钟中断的抢占式优先级调度算法
   （2）立即抢占的优先级调度算法（考虑临界区）

三、常用的几种实时调度算法

1. 最早截止时间优先EDF算法
   根据任务的开始截止时间来确定任务的优先级，截止时间越早，优先级越高
   （可用于抢占式/非抢占式）
   a.非抢占式调度方式用户非周期实时任务（可能会出现错过，用于软实时系统）
   b.抢占式调度方式用于周期实时任务（硬实时）

2. 最低松弛度优先LLF算法
   根据任务的紧急（或松弛）程度确定优先级，越紧急，优先级越高
   松弛度=截止完成时间-还需执行时间-当前时间
   

===》进程切换发生的时机

• 进程执行完
• 进程I/O阻塞
• 新进程出现时可能的抢占
• 某进程松弛度为0时发生抢占
  有的时刻，其他并发的实时任务下一周期未到来，会出现只有一个任务的情况。

例题：

四、优先级倒置

解释：高优先级进程（或线程）被低优先级进程延迟或阻塞

例：
P1,P2,P3优先级由高到低，若P3先来，并且会访问临界资源m，此时P1来了会发生抢占，但由于P1也要访问临界资源m，此时P1不会执行，会让P2执行，直到P3执行完之后才会让P1执行

解决方式：

1. 抢占：让P3继承P1的优先级，那么P2就不会执行，P3执行完毕P1执行

2. 不抢占：P3执行不完不允许被强占，那么上述情况就不会发生
   但，若P3的执行时间很长，还是会存在P1持续等待的情况