调度理论(Scheduling Theory)

RTOS 的核心不是调度机制,而是调度可证明性(Schedulability & Determinism)。

Temporal Determinism WCET Analysis Feasibility Model

1. 核心定义

调度理论研究在有限 CPU 资源下,任务集合是否满足时间约束。

本质是一个可行性问题:

∀Ti : FinishTime(Ti) ≤ Di

调度结果不是“优化最优”,而是“是否可证明成立”。

2. 形式化模型

Ti = (Ri, Ci, Di, Pi)

Ri:释放时间 / Ci:WCET / Di:截止时间 / Pi:优先级

CPU 利用率约束(简化):

Σ(Ci / Ti_period) ≤ 1

超过该边界 → 系统不可调度(not schedulable)

3. 调度核心原则

Worst-case determinism first

4. 可调度性分析流程

任何一步不可建模 → 理论失效(无法保证实时性)

5. 不可调度的本质原因

不可分析 = 不属于 RTOS 理论体系

6. 系统意义

调度理论用于定义系统是否属于“实时系统”,而不是实现任务执行。