基于響應(yīng)時間分析的混合關(guān)鍵級系統(tǒng)實時調(diào)度算法研究.pdf

1、在安全性關(guān)鍵（Safety-Critical）實時嵌入式系統(tǒng)（航空電子系統(tǒng)、汽車電子系統(tǒng)等）中，隨著功能數(shù)量在不斷增加，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)也在變得越來越復(fù)雜。為了達到性能提高、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)鍵級的功能模塊集成到一個共享硬件上。對于這樣的混合關(guān)鍵級系統(tǒng)，在同一個硬件資源下對不同關(guān)鍵級的任務(wù)進行調(diào)度將會出現(xiàn)任務(wù)之間的互相影響和干擾，會對這些任務(wù)的調(diào)度帶來很多新的挑戰(zhàn)和問題。
　　當(dāng)前基于響應(yīng)時間分析的混

2、合關(guān)鍵級系統(tǒng)調(diào)度算法研究存在響應(yīng)時間分析不充分、任務(wù)調(diào)度模型不完善等方面的不足。本文針對這些問題，對基于響應(yīng)時間分析的混合關(guān)鍵級系統(tǒng)實時調(diào)度算法進行研究。本文主要研究工作如下:
　　鑒于當(dāng)前基于響應(yīng)時間分析的悲觀周期混合關(guān)鍵級任務(wù)調(diào)度算法中的響應(yīng)時間分析算法AMC(Adaptive Mixed Criticality)不夠精確，主要是在高關(guān)鍵級任務(wù)對任務(wù)搶占時間的估計存在冗余，本文對現(xiàn)有響應(yīng)時間分析算法AMC等進行詳細分析，并對A

3、MC進行改進從而減少高關(guān)鍵級任務(wù)對任務(wù)搶占時間的冗余估計，使之計算出的任務(wù)響應(yīng)時間更精確，然后在此基礎(chǔ)上利用最佳優(yōu)先級分配算法MC-OPA(Mixed-Criticality-Optimal Priority Assignment)來分配任務(wù)的優(yōu)先級，并結(jié)合固定優(yōu)先級調(diào)度策略，提出了基于改進響應(yīng)時間分析(SAMC)的悲觀周期混合關(guān)鍵級任務(wù)調(diào)度算法。在實驗中通過與目前基于響應(yīng)時間分析的悲觀周期混合關(guān)鍵級任務(wù)調(diào)度算法進行性能對比，來驗證該算

4、法改進的有效性。
　　針對現(xiàn)有基于響應(yīng)時間分析的悲觀周期混合關(guān)鍵級任務(wù)調(diào)度算法研究大都只考慮雙關(guān)鍵級的情況，無法很好地應(yīng)用到關(guān)鍵級數(shù)大于兩個關(guān)鍵級的多關(guān)鍵級系統(tǒng)中，本文對任務(wù)在系統(tǒng)運行過程中多個關(guān)鍵級狀態(tài)下的響應(yīng)時間進行詳細分析，并對現(xiàn)有的響應(yīng)時間分析算法（AMC）和改進的響應(yīng)時間分析算法（SAMC）進行擴展使之支持多關(guān)鍵級的情況，從而能很好的適用于具有悲觀周期的混合多關(guān)鍵級系統(tǒng)。然后在此基礎(chǔ)上利用MC-OPA算法來分配任務(wù)的優(yōu)先