分布式實(shí)時(shí)嵌入系統(tǒng)的消息體系研究.pdf_第1頁(yè)
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1、嵌入式系統(tǒng)已經(jīng)在諸多領(lǐng)域得到了應(yīng)用:從移動(dòng)電話到交換機(jī)、從微波爐到火箭自動(dòng)推進(jìn)裝置,很多設(shè)備中都有嵌入式控制系統(tǒng)。隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的進(jìn)步,嵌入系統(tǒng)也正向分布式方向發(fā)展。然而目前還沒(méi)有一個(gè)良好、清晰的分布式嵌入系統(tǒng)模型為系統(tǒng)的構(gòu)建提供指導(dǎo),因此該類系統(tǒng)的構(gòu)建是比較困難的。此外,對(duì)該類系統(tǒng)通常有的實(shí)時(shí)性要求,目前幾乎都是通過(guò)基于全局時(shí)鐘的實(shí)時(shí)調(diào)度策略來(lái)保證的;全局時(shí)鐘方案不僅復(fù)雜,而且只適用于基于時(shí)間的分布式實(shí)時(shí)系統(tǒng)。以上兩個(gè)問(wèn)題對(duì)于應(yīng)用前景廣

2、闊的分布式實(shí)時(shí)嵌入系統(tǒng)來(lái)說(shuō),是亟待解決的。因此,本文所研究的問(wèn)題就是:一、如何建立一種能夠全面反映該類系統(tǒng)特點(diǎn)的精確模型,為系統(tǒng)的構(gòu)建提供足夠的指導(dǎo),降低構(gòu)建難度;二、如何不利用全局時(shí)鐘來(lái)實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)性,以解決時(shí)鐘同步的復(fù)雜性。本文所做的主要工作及結(jié)果可總結(jié)為以下幾點(diǎn): (1)分析了分布式實(shí)時(shí)嵌入系統(tǒng)的構(gòu)成特點(diǎn),根據(jù)消息在該類系統(tǒng)中的關(guān)鍵作用,建立了消息體系模型,它是該類系統(tǒng)的精確模型,既描述了系統(tǒng)的靜態(tài)構(gòu)成,也反映了系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)運(yùn)行

3、特性,可以很好地指導(dǎo)系統(tǒng)的構(gòu)建、驗(yàn)證系統(tǒng)設(shè)計(jì)的正確性以及事前分析系統(tǒng)的性能等。 (2)根據(jù)消息體系的指導(dǎo)作用,提出了基于消息體系的系統(tǒng)構(gòu)建方法,該方法把完整系統(tǒng)的設(shè)計(jì)強(qiáng)度削減到建立相對(duì)抽象的消息體系和獨(dú)立的分布式任務(wù)的水平上,是一種更為合理的系統(tǒng)構(gòu)建方案。它簡(jiǎn)化了系統(tǒng)的構(gòu)建過(guò)程,降低了其構(gòu)建難度,由此提高了系統(tǒng)的正確性和可靠性。 (3)考慮到分布式系統(tǒng)中各分布點(diǎn)雖然沒(méi)有一致的絕對(duì)時(shí)刻,但卻有一致的相對(duì)時(shí)間這一事實(shí),提出了

4、保證實(shí)時(shí)性的時(shí)間記賬機(jī)制。該機(jī)制既避免了時(shí)鐘同步的復(fù)雜性,易于實(shí)現(xiàn);又解決了全局時(shí)鐘適用范圍有限的問(wèn)題,對(duì)基于時(shí)間和基于事件的分布式實(shí)時(shí)系統(tǒng)都是適用的;此外,它還是靈活的,可以通過(guò)界面隨時(shí)接受并且滿足用戶變更的實(shí)時(shí)要求。 (4)引入了消息的動(dòng)態(tài)優(yōu)先級(jí)概念,采用了以固定優(yōu)先級(jí)和動(dòng)態(tài)優(yōu)先級(jí)為共同指導(dǎo)的綜合消息調(diào)度策略,更好地保證了系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性。 最后,通過(guò)對(duì)分布式實(shí)時(shí)系統(tǒng)實(shí)例“汽車行駛監(jiān)控系統(tǒng)”的模擬設(shè)計(jì),表明了消息體系模型

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