基于響應時間分析的混合關鍵級系統(tǒng)實時調度算法研究.pdf

1、在安全性關鍵（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，隨著功能數量在不斷增加，系統(tǒng)結構也在變得越來越復雜。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。對于這樣的混合關鍵級系統(tǒng)，在同一個硬件資源下對不同關鍵級的任務進行調度將會出現任務之間的互相影響和干擾，會對這些任務的調度帶來很多新的挑戰(zhàn)和問題。
　　當前基于響應時間分析的混

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

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

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