實(shí)時(shí)系統(tǒng)的容錯(cuò)調(diào)度技術(shù)研究.pdf

1、實(shí)時(shí)系統(tǒng)必須確保實(shí)時(shí)任務(wù)在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)完成，可調(diào)度判定是保證這個(gè)要求的形式化驗(yàn)證.可調(diào)度判定可使用處理器利用率、任務(wù)最壞響應(yīng)時(shí)間和需求限制等多種手段，是實(shí)時(shí)調(diào)度的一個(gè)重要研究方向，可應(yīng)用在多核調(diào)度,容錯(cuò)實(shí)時(shí)調(diào)度和節(jié)能調(diào)度。
　　多核處理器是處理器的發(fā)展趨勢(shì)。傳統(tǒng)的實(shí)時(shí)任務(wù)使用串行任務(wù)模型，不能充分利用多核處理器并行處理的優(yōu)勢(shì)；并行實(shí)時(shí)任務(wù)周期內(nèi)釋放多個(gè)作業(yè)，多個(gè)作業(yè)可同時(shí)運(yùn)行。針對(duì)基于有向無(wú)環(huán)圖的實(shí)時(shí)任務(wù)模型，將任務(wù)釋放的作業(yè)分解

2、成有著優(yōu)先約束的子作業(yè)并分析了子作業(yè)集的可調(diào)度性；根據(jù)結(jié)果給出在簡(jiǎn)單條件下全局最早截止期優(yōu)先和單調(diào)時(shí)限算法的可調(diào)度性判定的證明，并且采用資源增值界技術(shù)分析了兩種判定條件的性能。
　　實(shí)時(shí)系統(tǒng)需要保證系統(tǒng)的硬件或軟件出現(xiàn)故障時(shí)實(shí)時(shí)任務(wù)仍可以繼續(xù)運(yùn)行并在截止期限內(nèi)完成。采用容錯(cuò)技術(shù)可以有效的避免系統(tǒng)崩潰，某些空間有限的實(shí)時(shí)系統(tǒng)中，時(shí)間冗余是必然的選擇。故障模型的變化對(duì)容錯(cuò)實(shí)時(shí)系統(tǒng)可調(diào)度性分析有著巨大的影響，這就需要對(duì)擴(kuò)充甚至修改原有的

3、可調(diào)度性分析和相應(yīng)的調(diào)度算法，使其能更好地同時(shí)滿(mǎn)足系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性和可靠性。
　　突發(fā)性故障模型描述了有限的時(shí)間段內(nèi)系統(tǒng)受到持續(xù)的干擾的現(xiàn)象。針對(duì)這種故障模型下系統(tǒng)實(shí)時(shí)任務(wù)響應(yīng)過(guò)程的特征,進(jìn)行了基于任務(wù)最壞響應(yīng)時(shí)間的可調(diào)度性分析，針對(duì)突發(fā)性故障容錯(cuò)策略所存在的不足,提出了允許容錯(cuò)任務(wù)優(yōu)先級(jí)變遷的策略，通過(guò)提高低優(yōu)先級(jí)任務(wù)的容錯(cuò)優(yōu)先級(jí)來(lái)保證出錯(cuò)的任務(wù)滿(mǎn)足截止期限的要求；來(lái)提高系統(tǒng)的容錯(cuò)能力.設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了在這種策略下容錯(cuò)優(yōu)先級(jí)變遷因子的搜

4、索算法。通過(guò)研究分析和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，能夠有效地提高容錯(cuò)實(shí)時(shí)系統(tǒng)的容錯(cuò)能力。
　　檢查點(diǎn)恢復(fù)相比重新執(zhí)行故障恢復(fù)時(shí)間要短，但是會(huì)增加檢查點(diǎn)建立的時(shí)間開(kāi)銷(xiāo)。針對(duì)突發(fā)性故障模型下硬實(shí)時(shí)任務(wù)，分析了基于檢查點(diǎn)恢復(fù)機(jī)制的任務(wù)響應(yīng)過(guò)程，給出了最壞響應(yīng)時(shí)間計(jì)算公式。檢查點(diǎn)數(shù)量的增長(zhǎng)對(duì)任務(wù)最壞響應(yīng)時(shí)間的影響有，基于這一原因，提出并證明了任務(wù)的最優(yōu)檢查點(diǎn)設(shè)置策略。并這個(gè)基礎(chǔ)上分析了容錯(cuò)優(yōu)先級(jí)改變策略來(lái)進(jìn)一步提高系統(tǒng)的容錯(cuò)能力。
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