容錯(cuò)系統(tǒng)擔(dān)負(fù)關(guān)鍵控制系統(tǒng)角色,已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于國(guó)防、航空航天、核反應(yīng)堆控制、通信行業(yè)、過(guò)程控制、醫(yī)藥行業(yè)等領(lǐng)域,容錯(cuò)計(jì)算技術(shù)也已經(jīng)成為計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)一個(gè)重要的學(xué)科領(lǐng)域。近年來(lái),隨著實(shí)時(shí)應(yīng)用和分布式應(yīng)用興起,容錯(cuò)系統(tǒng)一個(gè)新的發(fā)展趨勢(shì)是不僅要求系統(tǒng)能夠屏蔽故障,還要求系統(tǒng)中關(guān)鍵任務(wù)必須能夠及時(shí)正確被調(diào)度完成,保證系統(tǒng)在故障發(fā)生前和故障發(fā)生后達(dá)到負(fù)載均衡的狀態(tài),從而擴(kuò)展容錯(cuò)系統(tǒng)在實(shí)時(shí)計(jì)算和分布式計(jì)算領(lǐng)域中的應(yīng)用,提高資源利用率及性能。 本文深入研究容錯(cuò)系統(tǒng)中實(shí)時(shí)任務(wù)調(diào)度和負(fù)載均衡算法。目前容錯(cuò)系統(tǒng)中實(shí)時(shí)任務(wù)調(diào)度算法大多針對(duì)硬件容錯(cuò),很少考慮軟件的運(yùn)行故障;并且在針對(duì)硬件容錯(cuò)時(shí),具有過(guò)高的硬件冗余度。針對(duì)上述問(wèn)題,提出軟件容錯(cuò)模型中部分搶占實(shí)時(shí)任務(wù)調(diào)度算法和主/副版本容錯(cuò)模型中一個(gè)高效的實(shí)時(shí)任務(wù)調(diào)度算法。此外,由于目前缺少通用的可適用于分布式容錯(cuò)系統(tǒng)的負(fù)載均衡算法,因此提出主/副版本容錯(cuò)模型中一個(gè)通用的負(fù)載均衡算法,并將算法應(yīng)用于分布式容錯(cuò)環(huán)境中一個(gè)全球股票集中撮合系統(tǒng)。 總結(jié)上述,本文的主要貢獻(xiàn)如下: 1)提出軟件容錯(cuò)模型中針對(duì)硬實(shí)時(shí)系統(tǒng)軟件運(yùn)行故障的部分搶占調(diào)度算法——RMPPA和EDFPPA算法。部分搶占調(diào)度算法不僅可以獲得與以前算法近似調(diào)度性能,還可以在一定條件下大大減少搶占次數(shù),降低系統(tǒng)運(yùn)行開(kāi)銷。 2)提出主/副版本容錯(cuò)模型中針對(duì)硬實(shí)時(shí)系統(tǒng)硬件故障的一個(gè)高效的任務(wù)調(diào)度算法——TPFTRM算法。TPFTRM不僅最大限度利用副版本重疊和分離技術(shù)減少硬件冗余度,還將任務(wù)集合和處理器集合劃分調(diào)度,使TPFTRM調(diào)度算法便于理解、實(shí)現(xiàn)以及減少調(diào)度所需要的運(yùn)行時(shí)間。 3)提出主/副版本容錯(cuò)模型中靜態(tài)負(fù)載均衡算法——RSA算法。RSA算法根據(jù)任務(wù)主/副版本的負(fù)載情況將進(jìn)程集合分配到各個(gè)處理機(jī),使處理機(jī)在發(fā)生故障前后都處于負(fù)載均衡的狀態(tài)。 4)將RSA算法應(yīng)用于一個(gè)基于分布式數(shù)據(jù)劃分模型的全球股票集中撮合系統(tǒng),提高負(fù)載均衡能力。
【學(xué)位單位】：浙江大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位年份】：2009
【中圖分類】：TP302.8

【引證文獻(xiàn)】

相關(guān)博士學(xué)位論文 前2條

1 鄭書(shū)朋;飛行模擬器的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)實(shí)時(shí)調(diào)度與通信關(guān)鍵技術(shù)研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2011年

2 趙國(guó)冬;嵌入式系統(tǒng)彈性應(yīng)對(duì)方法研究[D];哈爾濱工程大學(xué);2011年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前6條

1 符利華;基于CPS的實(shí)時(shí)系統(tǒng)的面向方面的容錯(cuò)調(diào)度模型[D];廣東工業(yè)大學(xué);2011年

2 孔舟;分布式虛擬化計(jì)算平臺(tái)高可靠任務(wù)拆分系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D];電子科技大學(xué);2011年

3 劉杰;分布式SIP會(huì)議系統(tǒng)媒體路由策略研究與設(shè)計(jì)[D];中國(guó)艦船研究院;2013年

4 李童星;面向新型業(yè)務(wù)的聚合服務(wù)平臺(tái)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D];電子科技大學(xué);2013年

5 劉琳;基于分層調(diào)度的實(shí)時(shí)系統(tǒng)容錯(cuò)技術(shù)研究[D];湖南大學(xué);2013年

6 史春霞;分布式實(shí)時(shí)系統(tǒng)容錯(cuò)算法的研究[D];長(zhǎng)春理工大學(xué);2013年

本文編號(hào)：2823853