主从结构交换式以太网中实时消息调度研究.pdf

CN 43—1258／TP 计算机工程与科学 第 36卷第 12期 2014年 12月 ISSN 1OO7 l3OX ComputerEngineering Science Vo1．36，No．12，Dec．2014 文章编号 ：1007130X(2014)12—2312—09 主从结构交换式以太网中实时消息调度研究 檀 明 (合肥学院计算机科学与技术系，安徽 合肥 230601) 摘 要 ：为使交换式以太网能满足 实时通信的要求，针对 FTT—SE网络调度模型，提 出了一种 同时 用于周期性和非周期性实时消息的链路可调度性判定方法。在证明了消息链路调度优化 问题 MISOP NP—complete的同时，针对周期性实时消息的链路调度优化给出了启发式算法 ISHA。最后 ，对 于周期 和非周期性实时消息分别设计了基于EDF的调度算法。仿真实验表明，在提 高网络链路带宽利用率和 小消息平均延时方面，该算法均较 FTT—SE有明显的优势。 关键词 ：主从交换式以太网；EDF调度 ；周期性实时消息 中图分类号 ：TP393 文献标志码 ：A doi：10．3969／i．issn．1007—13OX．2014．12．01l Researchon schedulingofreal_·time messagesovermaster。s‘laveswitchedEthernet TAN M ing (DepartmentofComputerScienceandTechnology，HefeiUnionUniversity，Hefei230601，China) Abstract：，rO make switchedEthernetmeettherequirementsofreal—timecommunication，anovellink schedulabilityanalysismethodforbothperiodicandaperiodicrealtimemessagesisproposedbasedonFTT SE (FlexibleTimeTriggeredSwitchedEthernet)paradigm．Inaddition，itisprovedthatfindingtheoptimalsched— uleforagivensetofperiodicmessagesontransmissionlinksinordertominimizethemaximum finishingtimeof receptionlinksisNP-complete，andaheuristicsalgorithm namedLSHA isproposedtosolvethisproblem．Par— ticularly，wedesigndifferentEDF-basedschedulingalgorithmsforperiodicandaperiodicreal—timemessagesre— spectively，whichmakeitpossiblefortheschedulertotakefulladvantageofmultipletransmissionpaths，thus enhancethereal—timecommunicationoveraC0TS-based switchedEthernet．Simulationresultsshow thatthe proposedReal——Timeschedulingalgorithm outperformsFTT-SE intermsofenhancingnetworkbandwidth utili—— 适 为 性 减 zationandreducingaveragemessagedelay． Keywords：master—slaveswitchedEthernet；EDF—basedscheduling；periodicreal—timemess