基于響應(yīng)時(shí)間分析的混合關(guān)鍵級(jí)系統(tǒng)實(shí)時(shí)調(diào)度算法研究.pdf

1、在安全性關(guān)鍵（Safety-Critical）實(shí)時(shí)嵌入式系統(tǒng)（航空電子系統(tǒng)、汽車(chē)電子系統(tǒng)等）中，隨著功能數(shù)量在不斷增加，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)也在變得越來(lái)越復(fù)雜。為了達(dá)到性能提高、成本節(jié)約、多樣化的功能和安全可靠的效果，系統(tǒng)將具有不同關(guān)鍵級(jí)的功能模塊集成到一個(gè)共享硬件上。對(duì)于這樣的混合關(guān)鍵級(jí)系統(tǒng)，在同一個(gè)硬件資源下對(duì)不同關(guān)鍵級(jí)的任務(wù)進(jìn)行調(diào)度將會(huì)出現(xiàn)任務(wù)之間的互相影響和干擾，會(huì)對(duì)這些任務(wù)的調(diào)度帶來(lái)很多新的挑戰(zhàn)和問(wèn)題。
　　當(dāng)前基于響應(yīng)時(shí)間分析的混

2、合關(guān)鍵級(jí)系統(tǒng)調(diào)度算法研究存在響應(yīng)時(shí)間分析不充分、任務(wù)調(diào)度模型不完善等方面的不足。本文針對(duì)這些問(wèn)題，對(duì)基于響應(yīng)時(shí)間分析的混合關(guān)鍵級(jí)系統(tǒng)實(shí)時(shí)調(diào)度算法進(jìn)行研究。本文主要研究工作如下:
　　鑒于當(dāng)前基于響應(yīng)時(shí)間分析的悲觀周期混合關(guān)鍵級(jí)任務(wù)調(diào)度算法中的響應(yīng)時(shí)間分析算法AMC(Adaptive Mixed Criticality)不夠精確，主要是在高關(guān)鍵級(jí)任務(wù)對(duì)任務(wù)搶占時(shí)間的估計(jì)存在冗余，本文對(duì)現(xiàn)有響應(yīng)時(shí)間分析算法AMC等進(jìn)行詳細(xì)分析，并對(duì)A

3、MC進(jìn)行改進(jìn)從而減少高關(guān)鍵級(jí)任務(wù)對(duì)任務(wù)搶占時(shí)間的冗余估計(jì)，使之計(jì)算出的任務(wù)響應(yīng)時(shí)間更精確，然后在此基礎(chǔ)上利用最佳優(yōu)先級(jí)分配算法MC-OPA(Mixed-Criticality-Optimal Priority Assignment)來(lái)分配任務(wù)的優(yōu)先級(jí)，并結(jié)合固定優(yōu)先級(jí)調(diào)度策略，提出了基于改進(jìn)響應(yīng)時(shí)間分析(SAMC)的悲觀周期混合關(guān)鍵級(jí)任務(wù)調(diào)度算法。在實(shí)驗(yàn)中通過(guò)與目前基于響應(yīng)時(shí)間分析的悲觀周期混合關(guān)鍵級(jí)任務(wù)調(diào)度算法進(jìn)行性能對(duì)比，來(lái)驗(yàn)證該算

4、法改進(jìn)的有效性。
　　針對(duì)現(xiàn)有基于響應(yīng)時(shí)間分析的悲觀周期混合關(guān)鍵級(jí)任務(wù)調(diào)度算法研究大都只考慮雙關(guān)鍵級(jí)的情況，無(wú)法很好地應(yīng)用到關(guān)鍵級(jí)數(shù)大于兩個(gè)關(guān)鍵級(jí)的多關(guān)鍵級(jí)系統(tǒng)中，本文對(duì)任務(wù)在系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中多個(gè)關(guān)鍵級(jí)狀態(tài)下的響應(yīng)時(shí)間進(jìn)行詳細(xì)分析，并對(duì)現(xiàn)有的響應(yīng)時(shí)間分析算法（AMC）和改進(jìn)的響應(yīng)時(shí)間分析算法（SAMC）進(jìn)行擴(kuò)展使之支持多關(guān)鍵級(jí)的情況，從而能很好的適用于具有悲觀周期的混合多關(guān)鍵級(jí)系統(tǒng)。然后在此基礎(chǔ)上利用MC-OPA算法來(lái)分配任務(wù)的優(yōu)先