實時系統(tǒng)可調(diào)度性分析和仿真工具的研究與實現(xiàn)
發(fā)布時間:2021-03-19 17:25
隨著嵌入式實時系統(tǒng)應(yīng)用需求的不斷增加,實時系統(tǒng)需要完成的功能越來越多,使得實時系統(tǒng)設(shè)計的復(fù)雜性也越來越大。在實時系統(tǒng)的特性中,實時性、穩(wěn)定性、以及可靠性是其中最重要的幾個特性,是衡量實時系統(tǒng)可用性的重要標準,而且在不同的應(yīng)用領(lǐng)域,對這幾個特性的要求的嚴格程度也不盡相同。尤其是在核研究、航空航天、軍事等關(guān)鍵科技領(lǐng)域,對實時系統(tǒng)這幾個特性的要求更嚴格。為了使得設(shè)計出的系統(tǒng)達到這樣的要求,需要在系統(tǒng)設(shè)計階段精確掌握系統(tǒng)中時間和資源使用狀況,通過對實時系統(tǒng)建模,并對模型的可調(diào)度性進行分析的方式可以很好滿足這樣的需求。但是模型的建立和驗證以及可調(diào)度性分析是一個復(fù)雜的過程,因而自動化的實時系統(tǒng)建模和可調(diào)度性分析工具的開發(fā)具有必要性,這也是本論文研究的目的所在。在本文中,首先通過對普通實時系統(tǒng)、基于ARINC653規(guī)范的分區(qū)實時系統(tǒng)、多處理器復(fù)雜實時系統(tǒng)三類實時系統(tǒng)的深入研究,完成三類實時系統(tǒng)的任務(wù)調(diào)度模型結(jié)構(gòu)的設(shè)計。主要包括對普通實時系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)、軟件系統(tǒng)的任務(wù)結(jié)構(gòu)設(shè)計、任務(wù)調(diào)度運行過程的研究,以及對ARINC653規(guī)范中的時空分區(qū)機制和兩級調(diào)度機制的研究。其次,基于三類實時系統(tǒng)的任務(wù)調(diào)度模型的...
【文章來源】:電子科技大學(xué)四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:92 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第一章 緒論
1.1 研究背景和意義
1.2 國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀
1.3 論文主要工作
1.4 論文章節(jié)安排
第二章 相關(guān)技術(shù)介紹
2.1 實時系統(tǒng)介紹
2.2 三類實時系統(tǒng)介紹
2.3 實時系統(tǒng)調(diào)度策略
2.4 開發(fā)技術(shù)
第三章 項目需求分析和總體設(shè)計
3.1 需求分析
3.1.1 項目描述
3.1.2 調(diào)度模型需求分析
3.1.3 工具需求分析
3.2 總體設(shè)計
3.2.1 功能模塊設(shè)計
3.2.2 工具總體架構(gòu)
3.3 本章小結(jié)
第四章 調(diào)度模型和可調(diào)度性分析算法設(shè)計
4.1 任務(wù)調(diào)度模型實例分析
4.1.1 周期性任務(wù)集合特性分析
4.1.2 可搶占和不可搶占調(diào)度模型分析
4.1.3 基于時間事件的調(diào)度模型分析
4.2 普通實時系統(tǒng)
4.2.1 任務(wù)調(diào)度模型設(shè)計
4.2.2 任務(wù)有限狀態(tài)機狀態(tài)遷移條件分析
4.2.3 模型可調(diào)度性分析算法設(shè)計
4.3 ARINC653分區(qū)實時系統(tǒng)
4.3.1 任務(wù)調(diào)度模型設(shè)計
4.3.2 分區(qū)級可調(diào)度性分析算法的設(shè)計
4.3.3 任務(wù)級可調(diào)度性分析算法的設(shè)計
4.4 多處理器復(fù)雜實時系統(tǒng)
4.4.1 任務(wù)調(diào)度模型設(shè)計
4.4.2 模型可調(diào)度性分析算法設(shè)計
4.5 本章小結(jié)
第五章 可調(diào)度性分析工具的詳細設(shè)計與實現(xiàn)
5.1 模型可視化創(chuàng)建模塊的設(shè)計與實現(xiàn)
5.1.1 調(diào)度模型的實現(xiàn)
5.1.2 調(diào)度模型樹的設(shè)計和實現(xiàn)
5.1.3 模型節(jié)點可視化編輯的設(shè)計和實現(xiàn)
5.2 可調(diào)度性分析模塊的實現(xiàn)
5.2.1 可調(diào)度性分析算法的實現(xiàn)
5.2.2 基于多線程的并發(fā)可調(diào)度性分析的設(shè)計與實現(xiàn)
5.3 調(diào)度結(jié)果展示和甘特圖仿真模塊的設(shè)計和實現(xiàn)
5.3.1 調(diào)度分析結(jié)果表格展示的設(shè)計和實現(xiàn)
5.3.2 甘特圖仿真模塊的設(shè)計和實現(xiàn)
5.4 基于XML格式的模型數(shù)據(jù)文件的導(dǎo)入導(dǎo)出的設(shè)計和實現(xiàn)
5.5 工具國際化支持的設(shè)計和實現(xiàn)
5.6 本章小結(jié)
第六章 實例測試和分析
6.1 測試環(huán)境
6.2 測試內(nèi)容和測試目標
6.3 普通實時系統(tǒng)實例測試和分析
6.3.1 基于搶占的靜態(tài)調(diào)度策略的實例測試
6.3.2 基于搶占的動態(tài)調(diào)度策略的實例測試
6.3.3 基于不可搶占的靜態(tài)調(diào)度策略的實例測試
6.3.4 基于不可搶占的動態(tài)調(diào)度策略的實例測試
6.3.5 實驗結(jié)果分析
6.4 分區(qū)實時系統(tǒng)實例測試和分析
6.4.1 分區(qū)級可調(diào)度性測試
6.4.2 分區(qū)任務(wù)級可調(diào)度性測試
6.4.3 實驗結(jié)果分析
6.5 多處理器復(fù)雜實時系統(tǒng)實例測試和分析
6.6 本章小結(jié)
第七章 總結(jié)和展望
7.1 總結(jié)
7.2 展望
致謝
參考文獻
【參考文獻】:
期刊論文
[1]ARINC 653分區(qū)實時系統(tǒng)的主時間框架設(shè)計[J]. 譚龍華,杜承烈. 北京航空航天大學(xué)學(xué)報. 2016(11)
[2]ARINC653分區(qū)實時系統(tǒng)的可調(diào)度分析[J]. 譚龍華,杜承烈,雷鑫. 航空學(xué)報. 2015(11)
[3]實時系統(tǒng)調(diào)度算法綜述[J]. 邱相存,臧洌,楊丹,董國良. 計算機與數(shù)字工程. 2014(12)
[4]帶數(shù)據(jù)約束實時系統(tǒng)的模型檢測[J]. 倪水妹,曹子寧,李心磊. 計算機科學(xué). 2014(05)
[5]基于分區(qū)的航電系統(tǒng)調(diào)度分析工具實現(xiàn)[J]. 張永悅,云利軍,孫瑜. 計算機工程. 2014(04)
[6]復(fù)雜實時系統(tǒng)可調(diào)度性判定工具的研究與實現(xiàn)[J]. 張永悅,孫瑜,李允,徐建華. 計算機工程. 2013(01)
[7]基于負載計算的多處理器全局EDF判定方法[J]. 袁野,晏立. 計算機工程. 2012(12)
[8]多處理器固定優(yōu)先級算法的可調(diào)度性分析[J]. 白露,晏立. 計算機應(yīng)用. 2012(03)
[9]非搶占式EDF算法下周期性任務(wù)的最小相對截止期計算[J]. 檀明,魏臻,韓江洪. 計算機應(yīng)用研究. 2012(02)
[10]ARINC653分區(qū)調(diào)度算法的研究與改進[J]. 喬乃強,徐濤,谷青范. 計算機工程. 2011(20)
博士論文
[1]多處理器硬實時系統(tǒng)的調(diào)度算法研究[D]. 彭浩.合肥工業(yè)大學(xué) 2015
碩士論文
[1]基于Uppaal的多處理器實時系統(tǒng)的可調(diào)度性分析[D]. 余飛.上海交通大學(xué) 2011
本文編號:3089936
【文章來源】:電子科技大學(xué)四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:92 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第一章 緒論
1.1 研究背景和意義
1.2 國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀
1.3 論文主要工作
1.4 論文章節(jié)安排
第二章 相關(guān)技術(shù)介紹
2.1 實時系統(tǒng)介紹
2.2 三類實時系統(tǒng)介紹
2.3 實時系統(tǒng)調(diào)度策略
2.4 開發(fā)技術(shù)
第三章 項目需求分析和總體設(shè)計
3.1 需求分析
3.1.1 項目描述
3.1.2 調(diào)度模型需求分析
3.1.3 工具需求分析
3.2 總體設(shè)計
3.2.1 功能模塊設(shè)計
3.2.2 工具總體架構(gòu)
3.3 本章小結(jié)
第四章 調(diào)度模型和可調(diào)度性分析算法設(shè)計
4.1 任務(wù)調(diào)度模型實例分析
4.1.1 周期性任務(wù)集合特性分析
4.1.2 可搶占和不可搶占調(diào)度模型分析
4.1.3 基于時間事件的調(diào)度模型分析
4.2 普通實時系統(tǒng)
4.2.1 任務(wù)調(diào)度模型設(shè)計
4.2.2 任務(wù)有限狀態(tài)機狀態(tài)遷移條件分析
4.2.3 模型可調(diào)度性分析算法設(shè)計
4.3 ARINC653分區(qū)實時系統(tǒng)
4.3.1 任務(wù)調(diào)度模型設(shè)計
4.3.2 分區(qū)級可調(diào)度性分析算法的設(shè)計
4.3.3 任務(wù)級可調(diào)度性分析算法的設(shè)計
4.4 多處理器復(fù)雜實時系統(tǒng)
4.4.1 任務(wù)調(diào)度模型設(shè)計
4.4.2 模型可調(diào)度性分析算法設(shè)計
4.5 本章小結(jié)
第五章 可調(diào)度性分析工具的詳細設(shè)計與實現(xiàn)
5.1 模型可視化創(chuàng)建模塊的設(shè)計與實現(xiàn)
5.1.1 調(diào)度模型的實現(xiàn)
5.1.2 調(diào)度模型樹的設(shè)計和實現(xiàn)
5.1.3 模型節(jié)點可視化編輯的設(shè)計和實現(xiàn)
5.2 可調(diào)度性分析模塊的實現(xiàn)
5.2.1 可調(diào)度性分析算法的實現(xiàn)
5.2.2 基于多線程的并發(fā)可調(diào)度性分析的設(shè)計與實現(xiàn)
5.3 調(diào)度結(jié)果展示和甘特圖仿真模塊的設(shè)計和實現(xiàn)
5.3.1 調(diào)度分析結(jié)果表格展示的設(shè)計和實現(xiàn)
5.3.2 甘特圖仿真模塊的設(shè)計和實現(xiàn)
5.4 基于XML格式的模型數(shù)據(jù)文件的導(dǎo)入導(dǎo)出的設(shè)計和實現(xiàn)
5.5 工具國際化支持的設(shè)計和實現(xiàn)
5.6 本章小結(jié)
第六章 實例測試和分析
6.1 測試環(huán)境
6.2 測試內(nèi)容和測試目標
6.3 普通實時系統(tǒng)實例測試和分析
6.3.1 基于搶占的靜態(tài)調(diào)度策略的實例測試
6.3.2 基于搶占的動態(tài)調(diào)度策略的實例測試
6.3.3 基于不可搶占的靜態(tài)調(diào)度策略的實例測試
6.3.4 基于不可搶占的動態(tài)調(diào)度策略的實例測試
6.3.5 實驗結(jié)果分析
6.4 分區(qū)實時系統(tǒng)實例測試和分析
6.4.1 分區(qū)級可調(diào)度性測試
6.4.2 分區(qū)任務(wù)級可調(diào)度性測試
6.4.3 實驗結(jié)果分析
6.5 多處理器復(fù)雜實時系統(tǒng)實例測試和分析
6.6 本章小結(jié)
第七章 總結(jié)和展望
7.1 總結(jié)
7.2 展望
致謝
參考文獻
【參考文獻】:
期刊論文
[1]ARINC 653分區(qū)實時系統(tǒng)的主時間框架設(shè)計[J]. 譚龍華,杜承烈. 北京航空航天大學(xué)學(xué)報. 2016(11)
[2]ARINC653分區(qū)實時系統(tǒng)的可調(diào)度分析[J]. 譚龍華,杜承烈,雷鑫. 航空學(xué)報. 2015(11)
[3]實時系統(tǒng)調(diào)度算法綜述[J]. 邱相存,臧洌,楊丹,董國良. 計算機與數(shù)字工程. 2014(12)
[4]帶數(shù)據(jù)約束實時系統(tǒng)的模型檢測[J]. 倪水妹,曹子寧,李心磊. 計算機科學(xué). 2014(05)
[5]基于分區(qū)的航電系統(tǒng)調(diào)度分析工具實現(xiàn)[J]. 張永悅,云利軍,孫瑜. 計算機工程. 2014(04)
[6]復(fù)雜實時系統(tǒng)可調(diào)度性判定工具的研究與實現(xiàn)[J]. 張永悅,孫瑜,李允,徐建華. 計算機工程. 2013(01)
[7]基于負載計算的多處理器全局EDF判定方法[J]. 袁野,晏立. 計算機工程. 2012(12)
[8]多處理器固定優(yōu)先級算法的可調(diào)度性分析[J]. 白露,晏立. 計算機應(yīng)用. 2012(03)
[9]非搶占式EDF算法下周期性任務(wù)的最小相對截止期計算[J]. 檀明,魏臻,韓江洪. 計算機應(yīng)用研究. 2012(02)
[10]ARINC653分區(qū)調(diào)度算法的研究與改進[J]. 喬乃強,徐濤,谷青范. 計算機工程. 2011(20)
博士論文
[1]多處理器硬實時系統(tǒng)的調(diào)度算法研究[D]. 彭浩.合肥工業(yè)大學(xué) 2015
碩士論文
[1]基于Uppaal的多處理器實時系統(tǒng)的可調(diào)度性分析[D]. 余飛.上海交通大學(xué) 2011
本文編號:3089936
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