超大規(guī)模集成電路和人工智能技術(shù)的快速發(fā)展使得信息技術(shù)產(chǎn)品已經(jīng)融入我們?nèi)粘Ｉ畹姆椒矫婷?并且呈現(xiàn)出顯著的多核化、異構(gòu)化和網(wǎng)絡化趨勢。與傳統(tǒng)的主要用于大工程科學計算的分布式并行計算系統(tǒng)不同,異構(gòu)分布式嵌入式系統(tǒng)通常面向行業(yè)特殊需求進行定制化開發(fā),系統(tǒng)規(guī)模較小、耦合程度較高、應用負載特征明顯。計算平臺體系結(jié)構(gòu)的不斷發(fā)展和不同應用行業(yè)的需求使得任務分配和調(diào)度問題依然是當前需要持續(xù)研究的熱點。如何根據(jù)應用負載的特點、在滿足行業(yè)標準和規(guī)范的要求下為每個應用分配最為合理的資源并進行調(diào)度和管理將是能否充分發(fā)揮計算系統(tǒng)效能的關(guān)鍵。本文首先介紹了異構(gòu)分布式嵌入式系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu),然后分析了相關(guān)領(lǐng)域的研究現(xiàn)狀,隨后首先從傳統(tǒng)的異構(gòu)分布式系統(tǒng)的任務調(diào)度研究出發(fā),基于“由淺入深”和“由抽象問題到行業(yè)應用”的原則關(guān)注能耗約束條件下的任務調(diào)度問題,然后再以汽車電子系統(tǒng)的行業(yè)應用為大背景,重點關(guān)注和解決汽車電子系統(tǒng)此類典型異構(gòu)分布式嵌入式系統(tǒng)中由于行業(yè)特點和特殊要求引入的可靠性調(diào)度和安全性調(diào)度等問題。主要工作可以概括為以下幾個方面:1)應用復雜性和系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的異構(gòu)性要求計算系統(tǒng)向更具能效的方向發(fā)展,能耗管理是目前異構(gòu)分... 

【文章來源】：湖南大學湖南省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：118 頁

【學位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 異構(gòu)分布式嵌入式系統(tǒng)的調(diào)度問題
        1.2.1 異構(gòu)系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)
        1.2.2 所面臨的關(guān)鍵挑戰(zhàn)
    1.3 本文主要工作
    1.4 論文組織結(jié)構(gòu)
第2章 相關(guān)研究
    2.1 異構(gòu)多處理器系統(tǒng)任務調(diào)度研究
        2.1.1 在線調(diào)度方法
        2.1.2 離線及混合調(diào)度方法
    2.2 汽車CPS調(diào) 度相關(guān)研究
        2.2.1 可調(diào)度性相關(guān)研究
        2.2.2 實時性相關(guān)研究
        2.2.3 可靠性相關(guān)研究
    2.3 混合關(guān)鍵級系統(tǒng)任務調(diào)度研究
        2.3.1 多任務混合關(guān)鍵級系統(tǒng)的調(diào)度
        2.3.2 多功能混合關(guān)鍵級系統(tǒng)的靜態(tài)調(diào)度
        2.3.3 多功能混合關(guān)鍵級系統(tǒng)的動態(tài)調(diào)度
第3章 基于平均預分配的分布式功能高能效調(diào)度
    3.1 介紹
        3.1.1 背景
        3.1.2 動機
        3.1.3 主要的工作
    3.2 相關(guān)研究
    3.3 系統(tǒng)建模
        3.3.1 應用模型
        3.3.2 能量模型
    3.4 能耗約束下優(yōu)化調(diào)度長度
        3.4.1 問題的描述
        3.4.2 滿足能耗約束
        3.4.3 提出的ESECC算 法
        3.4.4 一個簡單的實例
    3.5 實驗及討論
        3.5.1 實驗的基本參數(shù)
        3.5.2 不同能耗約束
        3.5.3 不同的任務數(shù)
    3.6 本章小結(jié)
第4章 基于流水化技術(shù)的異構(gòu)多處理器功耗敏感調(diào)度
    4.1 介紹
        4.1.1 通信敏感的任務流水化調(diào)度
        4.1.2 主要的工作
    4.2 相關(guān)研究
    4.3 任務調(diào)度ILP模 型
        4.3.1 目標體系結(jié)構(gòu)
        4.3.2 問題的描述
        4.3.3 ILP模 型和描述
    4.4 PCLS算 法
        4.4.1 第一步： 初始化分配
        4.4.2 第二步： 調(diào)度
        4.4.3 第三步，修 改處理器初始分配
    4.5 實驗結(jié)果
        4.5.1 實驗環(huán)境
        4.5.2 實驗結(jié)果與討論
    4.6 本章小結(jié)
第5章 基于幾何平均的分布式功能可靠性調(diào)度
    5.1 介紹
    5.2 系統(tǒng)模型
        5.2.1 體系結(jié)構(gòu)
        5.2.2 分布式汽車功能模型
        5.2.3 可靠性模型
        5.2.4 資源消耗成本模型
        5.2.5 問題的描述
    5.3 確�？煽啃阅繕说姆椒�
        5.3.1 任務優(yōu)先級
        5.3.2 MRCRG方 法
        5.3.3 幾何平均方法
        5.3.4 確�？煽啃阅繕�
        5.3.5 改進的RGAGM方 法
        5.3.6 RGAGM方 法實例
    5.4 數(shù)值模擬實驗
        5.4.1 真實汽車電子功能
        5.4.2 隨機生成的分布式汽車功能
    5.5 小結(jié)
第6章 基于主動積極策略的多功能混合關(guān)鍵級系統(tǒng)實時調(diào)度
    6.1 介紹
    6.2 研究動機與主要工作
    6.3 相關(guān)研究
    6.4 模型
        6.4.1 系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)
        6.4.2 關(guān)鍵級
        6.4.3 混合關(guān)鍵級系統(tǒng)模型
        6.4.4 一個簡單的實例
    6.5 功能驗證與調(diào)度框架
        6.5.1 任務執(zhí)行時間下界與截止期限
        6.5.2 整體調(diào)度框架
    6.6 一種主動多關(guān)鍵級調(diào)度算法FA MHEFT
        6.6.1 FA MHEFT算 法調(diào)度實例分析
    6.7 性能評估
        6.7.1 實驗環(huán)境與參數(shù)
        6.7.2 實驗結(jié)果與分析
    6.8 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻
附錄A 攻讀學位期間所發(fā)表的科研成果
附錄B 攻讀學位期間所參加的科研項目
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
[1]通信競爭的混合關(guān)鍵級系統(tǒng)多DAG動態(tài)調(diào)度策略[J]. 劉樑驕,謝國琪,李仁發(fā),楊柳,謝勇.  計算機研究與發(fā)展. 2015(11)
[2]多處理器混合關(guān)鍵性系統(tǒng)中的劃分調(diào)度策略[J]. 谷傳才,關(guān)楠,于金銘,王義,鄧慶緒.  軟件學報. 2014(02)
[3]異構(gòu)網(wǎng)絡化汽車電子系統(tǒng)中多DAG離線任務調(diào)度[J]. 謝國琪,李仁發(fā),楊帆,黃衛(wèi)紅.  通信學報. 2013(12)
[4]最優(yōu)的FlexRay靜態(tài)段配置算法[J]. 謝勇,李仁發(fā),阮華斌,彭鑫.  通信學報. 2012(11)
[5]信息-物理融合系統(tǒng)若干關(guān)鍵問題綜述[J]. 李仁發(fā),謝勇,李蕊,李浪.  計算機研究與發(fā)展. 2012(06)
[6]多處理器片上系統(tǒng)任務調(diào)度研究進展評述[J]. 李仁發(fā),劉彥,徐成.  計算機研究與發(fā)展. 2008(09)

博士論文
[1]異構(gòu)分布式混合關(guān)鍵級系統(tǒng)調(diào)度優(yōu)化研究[D]. 劉樑驕.湖南大學 2016

碩士論文
[1]基于ISO 26262標準的安全關(guān)鍵嵌入式軟件開發(fā)技術(shù)與工具[D]. 耿莉莉.浙江大學 2013



本文編號：3027475