實時系統(tǒng)的容錯調度技術研究.pdf

1、實時系統(tǒng)必須確保實時任務在規(guī)定的時間內完成，可調度判定是保證這個要求的形式化驗證.可調度判定可使用處理器利用率、任務最壞響應時間和需求限制等多種手段，是實時調度的一個重要研究方向，可應用在多核調度,容錯實時調度和節(jié)能調度。
　　多核處理器是處理器的發(fā)展趨勢。傳統(tǒng)的實時任務使用串行任務模型，不能充分利用多核處理器并行處理的優(yōu)勢；并行實時任務周期內釋放多個作業(yè)，多個作業(yè)可同時運行。針對基于有向無環(huán)圖的實時任務模型，將任務釋放的作業(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)集的可調度性；根據(jù)結果給出在簡單條件下全局最早截止期優(yōu)先和單調時限算法的可調度性判定的證明，并且采用資源增值界技術分析了兩種判定條件的性能。
　　實時系統(tǒng)需要保證系統(tǒng)的硬件或軟件出現(xiàn)故障時實時任務仍可以繼續(xù)運行并在截止期限內完成。采用容錯技術可以有效的避免系統(tǒng)崩潰，某些空間有限的實時系統(tǒng)中，時間冗余是必然的選擇。故障模型的變化對容錯實時系統(tǒng)可調度性分析有著巨大的影響，這就需要對擴充甚至修改原有的

3、可調度性分析和相應的調度算法，使其能更好地同時滿足系統(tǒng)的實時性和可靠性。
　　突發(fā)性故障模型描述了有限的時間段內系統(tǒng)受到持續(xù)的干擾的現(xiàn)象。針對這種故障模型下系統(tǒng)實時任務響應過程的特征,進行了基于任務最壞響應時間的可調度性分析，針對突發(fā)性故障容錯策略所存在的不足,提出了允許容錯任務優(yōu)先級變遷的策略，通過提高低優(yōu)先級任務的容錯優(yōu)先級來保證出錯的任務滿足截止期限的要求；來提高系統(tǒng)的容錯能力.設計并實現(xiàn)了在這種策略下容錯優(yōu)先級變遷因子的搜

4、索算法。通過研究分析和實驗驗證，能夠有效地提高容錯實時系統(tǒng)的容錯能力。
　　檢查點恢復相比重新執(zhí)行故障恢復時間要短，但是會增加檢查點建立的時間開銷。針對突發(fā)性故障模型下硬實時任務，分析了基于檢查點恢復機制的任務響應過程，給出了最壞響應時間計算公式。檢查點數(shù)量的增長對任務最壞響應時間的影響有，基于這一原因，提出并證明了任務的最優(yōu)檢查點設置策略。并這個基礎上分析了容錯優(yōu)先級改變策略來進一步提高系統(tǒng)的容錯能力。
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