2 验证
本文通过在硬件配置为CPU AMD Duron 1.10G、256 Mb内存，操作系统为Fedora core5、编译器为gcc的环境下分两次安装RTAI内核包（分别为EDF调度器扩展前和扩展后），对软硬实时任务并发时软实时任务的周转情况进行记录并进行分析。软实时任务采用Linux操作系统下的多媒体播放器，硬实时任务采用通过编程实现的周期性实时计算任务，运行周期为10 ms。硬实时负载由编程实现的硬实时负载程序精确得到，本实验中进行了3种负载的测试，分别为轻负载、中度负载和重负载。
多媒体播放器是否正常播放可用下式衡量：
式中： ei为第i帧图像数据解码时产生的时间偏差，ti为第i帧图像解码完成时刻，ti-1为第i-1帧图像解码完成时刻，40 ms是正常情况下MPEG4相邻帧图像的标准解码时间间隔。若时间偏差小于或等于0，则mplayer可正常播放；否则，将出现图像抖动和断续现象，偏差越大，异常越明显。本实验主要分析了时间偏差大于0时的情况。
使多媒体播放器运行大于30 s的时间，获取750帧的数据。分别得到的EDF调度器扩展前和扩展后的实验数据，如表1和表2所列。
表1 EDF调度器扩展前Linux调度下的多媒体播放器播放情况
表2 EDF调度器扩展后Linux调度下的多媒体播放器播放情况
对表1和表2中的数据进行分析。在轻度负载0.3时，时间偏差10 ms以下的帧数占总帧数的累计百分比基本相同，分别为99.6%和99.7%；说明对EDF调度器进行扩展前后，对多媒体播放器播放效果基本没有差别。在中等负载0.53时，扩展前播放器解码时间偏差在20 ms以下的帧数占总帧数的44.65%，播放效果出现异常，人眼能感觉到；扩展后，偏差在20 ms以下的帧数占总帧数的99.82%，人眼不容易觉察播放的异常。在重负载0.81下，扩展前时间偏差在20 ms以下的帧数占总帧数的0%，也就是说时间偏差都会大于20 ms，这样每一帧图像数据很大程度上将被延迟播放；扩展后时间偏差在20 ms以下的帧数占总帧数的99.57%，仍然可以满足播放器的播放效果。
3 小结
本文提出的基于CBS算法的EDF调度器，实现了RTAI实时内核的资源预留，可为Linux内核空间下的软实时应用保留一定的处理器带宽，较好地解决了双内核架构下软实时和硬实时混合的应用环境中软实时应用因错过截止期得不到响应的问题。本文重点讨论了对RTAI下的EDF调度器在CBS算法上的扩展实现，而Linux内核空间下的应用调度器针对不同的软实时应用算法也很多，且软实时任务之间的相互依赖关系本文也没有考虑。这些是今后工作中着重研究并加以解决的问题。李兰英（副教授），主要研究方向为工业企业自动化、计算机控制和嵌入式系统。 | 
