高效中断调度与矩阵存储方案解析

### 高效中断调度与矩阵存储方案解析 #### 1. 中断调度问题与Lazy EDF方案 在许多嵌入式和并行系统中，存在大量的中断源，且这些中断会异步发生。当嵌套中断过多时，低级别中断很容易超时，导致工作失败。为了解决这个问题，提出了Lazy Earliest - Deadline - First（Lazy EDF）处理方案。 ##### 1.1 任务参数 以下是五个任务的相关参数： | IRQ Number | Service time | Lifecycle(Deadline) | Interrupt Frequency | | --- | --- | --- | --- | | 1 | 990ms | 4800ms | 12/60s | | 2 | 150ms | 600ms | 60/60s | | 3 | 1.9ms | 6ms | 3000/60s | | 4 | 1.8ms | 6ms | 3000/60s | | 5 | 1ms | 4.2ms | 4200/60s | ##### 1.2 Lazy EDF方案优势 通过任务模拟进行性能测试，结果表明使用Lazy EDF调度可以大大减少因嵌套中断导致的中断失败，增强实时系统的鲁棒性。具体来说，在执行次数和超时次数方面，Lazy EDF相比传统方法有明显优势。 ```mermaid graph LR A[中断源] --> B[嵌套中断过多] B --> C[低级别中断超时] C --> D[工作失败] E[Lazy EDF方案] --> F[减少中断失败] F --> G[增强系统鲁棒性] ``` #### 2. 行排序1 - 变体矩阵的高效存储 在并行算法设计中，选择合适的数据结构至关重要。行排序1 - 变体矩阵在多个并行字符串比较应用中具有重要作用，因此研究其高效存储方法很有必要。 ##### 2.1 行排序1 - 变体矩阵的性质 行排序1 - 变体矩阵M具有m + 1行和n + 1列（m > n），其元素为整数或包含特殊值∞，具有以下性质： 1. 所有行按严格递增顺序排序，即除特殊值∞外，每行无重复数字。 2. 对于0 ≤ i < m，第i行除第一个元素外的所有元素也出现在第i + 1行。 3. 对于0 < i ≤ m，第i + 1行除一个元素（可以是任意元素）外的所有元素也出现在第i行。 4. 所有整数值在0到m之间。当一行的整数元素少于n + 1个时，在最右侧位置用特殊符号∞补齐。 以下是一个示例矩阵： | M(i, j) | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | | 0 | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 8 | 9 | | 1 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 8 | 9 | ∞ | | 2 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 8 | 9 | 13 | ∞ | | 3 | 3 | 4 | 5 | 6 | 8 | 9 | 11 | 13 | ∞ | | 4 | 4 | 5 | 6 | 8 | 9 | 11 | 13 | ∞ | ∞ | | 5 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 11 | 13 | ∞ | ∞ | | 6 | 6 | 7 | 8 | 9 |