CAN网络周期任务与偶发任务混合调度的研究*

张建军，王跃飞，张本宏，张 利，李县军

(1.合肥工业大学计算机与信息学院，合肥 230009;2.合肥工业大学机械与汽车工程学院，合肥 230009;3.教育部安全关键工业测控技术工程研究中心，合肥 230009)

前言

CAN总线是一种具有高抗干扰性和非破坏性仲裁等特点的串行通信协议，在汽车电子领域得到广泛应用。整车CAN网络中，所传输的消息类型有周期性、偶发性和非周期性消息，有硬实时、软实时和非实时消息。因此对于CAN网络消息传输，须采用合适的调度算法来满足各类消息传输的需求，进而避免各种消息相互间的不良影响。从本质上看，这种网络消息调度与操作系统中任务调度类似，可将其看成实时任务调度。整车CAN系统是典型的混合任务系统，其调度目标是在保证硬实时周期任务时限的基础上，缩短偶发任务和非周期任务的响应时间。

为实现该调度目标，时间挪用法［1］是一个较好的方法。其基本思想是在确保硬实时周期任务时限的同时，最大限度地使用周期任务集“挪出”的时间。周期任务集可挪用的时间由不同调度算法决定，一般情况下，动态优先级算法能够获得很好的响应时间。最早截止期优先(earliest deadline first，EDF)调度是典型的基于优先级驱动动态调度方法，将其与 CAN 协议结合［2－4］，可实现 CAN 网络的EDF调度。但是该调度算法在一些特定的情况中，无法对偶发任务的信息传输进行有效调度。本文中应用了文献［5］和文献［6］中关于EDF调度算法、逆调度和空闲时间的研究结果，提出了基于最大可挪用时间的不可抢占EDF调度算法。……