基于RTESIDDVL建模語(yǔ)言的實(shí)時(shí)嵌入式系統(tǒng)動(dòng)態(tài)可調(diào)度性分析方法優(yōu)化與工具實(shí)現(xiàn)
發(fā)布時(shí)間:2020-11-05 19:27
隨著計(jì)算機(jī)微內(nèi)核技術(shù)的高速發(fā)展,越來(lái)越多的行業(yè)領(lǐng)域?qū)Σ僮飨到y(tǒng)提出了實(shí)時(shí)性要求。實(shí)時(shí)系統(tǒng)基于相關(guān)的任務(wù)調(diào)度策略來(lái)滿(mǎn)足其時(shí)間約束和可預(yù)見(jiàn)性約束,因此需要設(shè)計(jì)相應(yīng)的調(diào)度分析方法來(lái)驗(yàn)證實(shí)時(shí)任務(wù)集的可調(diào)度性。本文針對(duì)動(dòng)態(tài)優(yōu)先級(jí)分配的調(diào)度策略,研究并改進(jìn)了與其相關(guān)的可調(diào)度性分析方法:對(duì)于包含任務(wù)調(diào)度器執(zhí)行開(kāi)銷(xiāo)和任務(wù)不可搶占的情況,重新定義了可調(diào)度性分析方法中相關(guān)參數(shù)的計(jì)算方式,并通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了在包含調(diào)度器執(zhí)行消耗和任務(wù)不可搶占情況下,改進(jìn)后的可調(diào)度性分析方法的有效性。不同的調(diào)度策略下的實(shí)時(shí)任務(wù)集需要一個(gè)統(tǒng)一的可調(diào)度性分析工具進(jìn)行驗(yàn)證。本文通過(guò)分析基于RTESIDDVL建模語(yǔ)言的可調(diào)度性分析工具所需要的功能需求和接口需求,提出了可調(diào)度性分析模型SAM和針對(duì)不同優(yōu)先級(jí)分配調(diào)度策略的可調(diào)度性驗(yàn)證功能,并依據(jù)相關(guān)需求設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)了可調(diào)度性分析工具?烧{(diào)度性分析工具通過(guò)讀取實(shí)時(shí)任務(wù)集的RTESIDDVL模型,將其轉(zhuǎn)換為可調(diào)度性分析模型,再根據(jù)任務(wù)所應(yīng)用的調(diào)度策略進(jìn)行可調(diào)度性分析:針對(duì)靜態(tài)優(yōu)先級(jí)分配調(diào)度策略基于已有方法來(lái)驗(yàn)證任務(wù)的可調(diào)度性,針對(duì)動(dòng)態(tài)優(yōu)先級(jí)分配策略則基于本文改進(jìn)后的方法來(lái)驗(yàn)證任務(wù)的可調(diào)度性。最后,本文選取星務(wù)管理軟件關(guān)鍵任務(wù)對(duì)可調(diào)度性分析工具進(jìn)行了驗(yàn)證。通過(guò)分析星務(wù)管理軟件關(guān)鍵任務(wù)的可調(diào)度性驗(yàn)證需求,基于RTESIDDVL語(yǔ)言對(duì)功能模塊和關(guān)鍵任務(wù)進(jìn)行建模,利用可調(diào)度性分析工具分別基于固定優(yōu)先級(jí)調(diào)度策略和動(dòng)態(tài)優(yōu)先級(jí)調(diào)度策略對(duì)關(guān)鍵任務(wù)模型執(zhí)行了可調(diào)度性分析。本文新穎之處在于研究并改進(jìn)了現(xiàn)有動(dòng)態(tài)優(yōu)先級(jí)分配策略的可調(diào)度性分析方法,設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)了基于RTESIDDVL建模語(yǔ)言的面向多調(diào)度策略的可調(diào)度性分析工具,并通過(guò)對(duì)星務(wù)管理軟件關(guān)鍵任務(wù)建模完成了相關(guān)驗(yàn)證工作。
【學(xué)位單位】:浙江大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位年份】:2018
【中圖分類(lèi)】:TP311.52;TP316
【部分圖文】:
第4章RTESIDDVL可調(diào)度性分析工具需求分析??為了應(yīng)用優(yōu)化后的動(dòng)態(tài)優(yōu)先級(jí)可調(diào)度性分析方法,同時(shí)也為了面向多種調(diào)度??策略提供可調(diào)度性分析工具,需要設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的可調(diào)度性分析工具?紤]到??RTESIDDVL完善的建模能力和發(fā)展前景,可調(diào)度性分析工具將以RTESIDDVL??建模語(yǔ)言為依托。本章分析了?RTESIDDVL可調(diào)度性分析工具的所需要的功能需??求和接口需求,給出其相應(yīng)的需求規(guī)定。參考現(xiàn)有可調(diào)度性分析工具的優(yōu)勢(shì)和不??足,可知本文設(shè)計(jì)的RTESIDDVL可調(diào)度性分析工具在制定其需求規(guī)定時(shí)需要滿(mǎn)??足以下目標(biāo):??(1)在應(yīng)用領(lǐng)域方面具有廣普性;??(2)針對(duì)固定優(yōu)先級(jí)分配策略的可調(diào)度性分析功能只考慮最壞情況;??(3)針對(duì)動(dòng)態(tài)優(yōu)先級(jí)分配策略的可調(diào)度性分析功能基于EDF調(diào)度策略對(duì)??任意時(shí)間間隔內(nèi)CPU占用時(shí)間進(jìn)行分析來(lái)實(shí)現(xiàn)。???
模型轉(zhuǎn)換功能將輸入的RTESIDDVL系統(tǒng)模型轉(zhuǎn)換為可調(diào)度性分析模型???調(diào)度性分析模型(Shedulability?Analysis?Model,SAM)包含系統(tǒng)信息模型、實(shí)??時(shí)任務(wù)模型、共享資源模型和任務(wù)調(diào)度器模型,如圖4-2所示。系統(tǒng)信息模型包??含調(diào)度策略屬性、任務(wù)可搶占性屬性、共享資源屬性、任務(wù)調(diào)度器屬性、實(shí)時(shí)任??務(wù)集屬性;任務(wù)模型包含周期屬性、最大運(yùn)行開(kāi)銷(xiāo)屬性、最后期限屬性、釋放抖??動(dòng)屬性、共享資源占用屬性、優(yōu)先級(jí)屬性:共享資源模型包含關(guān)聯(lián)任務(wù)屬性?,任,:??務(wù)調(diào)度器模型包含執(zhí)行時(shí)間屬性和系統(tǒng)時(shí)鐘周期屬性。模型轉(zhuǎn)換功能需要實(shí)現(xiàn)??RTESIDDVL任務(wù)/子任務(wù)模型到SAM任務(wù)模型的轉(zhuǎn)換和SAM系統(tǒng)信息模型的生??成。在模型轉(zhuǎn)換前,還需要對(duì)RTESIDDVL系統(tǒng)模型中的任務(wù)進(jìn)行篩選工作,原??因在于一些任務(wù)會(huì)包含若千子任務(wù),在系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行時(shí),任務(wù)的實(shí)現(xiàn)均是通過(guò)其??子任務(wù)的調(diào)度來(lái)完成,可調(diào)度性分析只需要考慮其子任務(wù)對(duì)實(shí)時(shí)調(diào)度造成的影響??即可。因此,模型轉(zhuǎn)換功能包含三個(gè)子功能:RTESIDDVL任務(wù)模型篩選功能、??SAM任務(wù)模型轉(zhuǎn)換功能和SAM系統(tǒng)信息模型生成功能。??1.?RTESIDDVL任務(wù)模型篩選功能??篩除包含子任務(wù)的RTESIDDVL任務(wù)模型,在需要轉(zhuǎn)換的集合中只保留其子??任務(wù)。??2.?SAM任務(wù)模型轉(zhuǎn)換功能??當(dāng)RTESIDDVL任務(wù)/子任務(wù)模型包含SAM任務(wù)模型中的屬性時(shí),直接將這??些屬性和屬性值生成到SAM任務(wù)模型中
RTESIDDVL可調(diào)度性分析工具技術(shù)路線(xiàn)圖
【參考文獻(xiàn)】
本文編號(hào):2872080
【學(xué)位單位】:浙江大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位年份】:2018
【中圖分類(lèi)】:TP311.52;TP316
【部分圖文】:
第4章RTESIDDVL可調(diào)度性分析工具需求分析??為了應(yīng)用優(yōu)化后的動(dòng)態(tài)優(yōu)先級(jí)可調(diào)度性分析方法,同時(shí)也為了面向多種調(diào)度??策略提供可調(diào)度性分析工具,需要設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的可調(diào)度性分析工具?紤]到??RTESIDDVL完善的建模能力和發(fā)展前景,可調(diào)度性分析工具將以RTESIDDVL??建模語(yǔ)言為依托。本章分析了?RTESIDDVL可調(diào)度性分析工具的所需要的功能需??求和接口需求,給出其相應(yīng)的需求規(guī)定。參考現(xiàn)有可調(diào)度性分析工具的優(yōu)勢(shì)和不??足,可知本文設(shè)計(jì)的RTESIDDVL可調(diào)度性分析工具在制定其需求規(guī)定時(shí)需要滿(mǎn)??足以下目標(biāo):??(1)在應(yīng)用領(lǐng)域方面具有廣普性;??(2)針對(duì)固定優(yōu)先級(jí)分配策略的可調(diào)度性分析功能只考慮最壞情況;??(3)針對(duì)動(dòng)態(tài)優(yōu)先級(jí)分配策略的可調(diào)度性分析功能基于EDF調(diào)度策略對(duì)??任意時(shí)間間隔內(nèi)CPU占用時(shí)間進(jìn)行分析來(lái)實(shí)現(xiàn)。???
模型轉(zhuǎn)換功能將輸入的RTESIDDVL系統(tǒng)模型轉(zhuǎn)換為可調(diào)度性分析模型???調(diào)度性分析模型(Shedulability?Analysis?Model,SAM)包含系統(tǒng)信息模型、實(shí)??時(shí)任務(wù)模型、共享資源模型和任務(wù)調(diào)度器模型,如圖4-2所示。系統(tǒng)信息模型包??含調(diào)度策略屬性、任務(wù)可搶占性屬性、共享資源屬性、任務(wù)調(diào)度器屬性、實(shí)時(shí)任??務(wù)集屬性;任務(wù)模型包含周期屬性、最大運(yùn)行開(kāi)銷(xiāo)屬性、最后期限屬性、釋放抖??動(dòng)屬性、共享資源占用屬性、優(yōu)先級(jí)屬性:共享資源模型包含關(guān)聯(lián)任務(wù)屬性?,任,:??務(wù)調(diào)度器模型包含執(zhí)行時(shí)間屬性和系統(tǒng)時(shí)鐘周期屬性。模型轉(zhuǎn)換功能需要實(shí)現(xiàn)??RTESIDDVL任務(wù)/子任務(wù)模型到SAM任務(wù)模型的轉(zhuǎn)換和SAM系統(tǒng)信息模型的生??成。在模型轉(zhuǎn)換前,還需要對(duì)RTESIDDVL系統(tǒng)模型中的任務(wù)進(jìn)行篩選工作,原??因在于一些任務(wù)會(huì)包含若千子任務(wù),在系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行時(shí),任務(wù)的實(shí)現(xiàn)均是通過(guò)其??子任務(wù)的調(diào)度來(lái)完成,可調(diào)度性分析只需要考慮其子任務(wù)對(duì)實(shí)時(shí)調(diào)度造成的影響??即可。因此,模型轉(zhuǎn)換功能包含三個(gè)子功能:RTESIDDVL任務(wù)模型篩選功能、??SAM任務(wù)模型轉(zhuǎn)換功能和SAM系統(tǒng)信息模型生成功能。??1.?RTESIDDVL任務(wù)模型篩選功能??篩除包含子任務(wù)的RTESIDDVL任務(wù)模型,在需要轉(zhuǎn)換的集合中只保留其子??任務(wù)。??2.?SAM任務(wù)模型轉(zhuǎn)換功能??當(dāng)RTESIDDVL任務(wù)/子任務(wù)模型包含SAM任務(wù)模型中的屬性時(shí),直接將這??些屬性和屬性值生成到SAM任務(wù)模型中
RTESIDDVL可調(diào)度性分析工具技術(shù)路線(xiàn)圖
【參考文獻(xiàn)】
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1 陳磊;嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)ARTs-OS的EDF調(diào)度算法改進(jìn)[D];華中科技大學(xué);2011年
2 周炎淼;SmartOSEK IDE3.0及其模型檢查和協(xié)同工作[D];浙江大學(xué);2007年
本文編號(hào):2872080
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