把具有不同關(guān)鍵等級(jí)的多個(gè)功能集成于同一嵌入式計(jì)算平臺(tái),以平衡系統(tǒng)中越來(lái)越復(fù)雜的功能與受限的計(jì)算資源、硬件尺寸、功耗以及成本等資源之間的矛盾,是當(dāng)代嵌入式系統(tǒng)發(fā)展的重要趨勢(shì)。這種系統(tǒng)被稱為混合關(guān)鍵級(jí)系統(tǒng)。在混合關(guān)鍵級(jí)系統(tǒng)的調(diào)度中,一方面需要充分考慮功能的關(guān)鍵等級(jí),通過(guò)保證具有較高關(guān)鍵等級(jí)的功能的及時(shí)完成,以滿足系統(tǒng)的安全性和可靠性要求,另一方面需要通過(guò)對(duì)系統(tǒng)資源的有效配置,優(yōu)化具有低關(guān)鍵等級(jí)的功能調(diào)度,以提升系統(tǒng)的整體性能。傳統(tǒng)的實(shí)時(shí)調(diào)度理論無(wú)法有效解決這一問(wèn)題,因此,研究混合關(guān)鍵級(jí)系統(tǒng)的優(yōu)化調(diào)度機(jī)制成為了當(dāng)前實(shí)時(shí)調(diào)度領(lǐng)域中的一個(gè)熱點(diǎn)問(wèn)題。本文以混合關(guān)鍵級(jí)系統(tǒng)為研究對(duì)象,以在滿足系統(tǒng)可靠性的前提下提升系統(tǒng)整體性能為目標(biāo),研究混合關(guān)鍵級(jí)系統(tǒng)優(yōu)化調(diào)度問(wèn)題。從模型、作業(yè)調(diào)度、任務(wù)調(diào)度、任務(wù)劃分、任務(wù)遷移等角度,采用需求邊界函數(shù)分析、利用率分析、概率和期望計(jì)算、可調(diào)度性分析以及關(guān)鍵因子分析等方法,研究混合關(guān)鍵級(jí)優(yōu)化調(diào)度的機(jī)制和算法問(wèn)題。主要的研究工作與成果如下:（1）提出以動(dòng)態(tài)需求邊界優(yōu)化混合關(guān)鍵級(jí)作業(yè)調(diào)度的算法針對(duì)混合關(guān)鍵級(jí)作業(yè)調(diào)度中,系統(tǒng)關(guān)鍵級(jí)向下切換機(jī)制不靈活導(dǎo)致的低關(guān)鍵級(jí)作業(yè)被大量丟棄和... 

【文章來(lái)源】：湖南大學(xué)湖南省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：117 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 研究背景與意義
        1.1.1 實(shí)時(shí)系統(tǒng)的關(guān)鍵級(jí)問(wèn)題
        1.1.2 混合關(guān)鍵級(jí)系統(tǒng)的提出與發(fā)展
        1.1.3 混合關(guān)鍵級(jí)系統(tǒng)的應(yīng)用與研究現(xiàn)狀
    1.2 混合關(guān)鍵級(jí)系統(tǒng)的調(diào)度問(wèn)題
        1.2.1 混合關(guān)鍵級(jí)調(diào)度的目標(biāo)
        1.2.2 混合關(guān)鍵級(jí)模型
        1.2.3 混合關(guān)鍵級(jí)調(diào)度
        1.2.4 混合關(guān)鍵級(jí)的積極調(diào)度
    1.3 本文主要工作
    1.4 本文組織結(jié)構(gòu)
第2章 相關(guān)研究
    2.1 實(shí)時(shí)系統(tǒng)相關(guān)理論
        2.1.1 實(shí)時(shí)作業(yè)和任務(wù)模型
        2.1.2 EDF算法
        2.1.3 需求邊界函數(shù)
    2.2 混合關(guān)鍵級(jí)系統(tǒng)相關(guān)理論研究
        2.2.1 模型
        2.2.2 混合關(guān)鍵級(jí)調(diào)度的基本概念
    2.3 單處理器上的混合關(guān)鍵級(jí)調(diào)度
        2.3.1 作業(yè)調(diào)度
        2.3.2 任務(wù)調(diào)度
    2.4 多處理器上的混合關(guān)鍵級(jí)調(diào)度
        2.4.1 調(diào)度類型
        2.4.2 調(diào)度策略
    2.5 混合關(guān)鍵級(jí)系統(tǒng)的優(yōu)化調(diào)度
    2.6 本章小結(jié)
第3章 以動(dòng)態(tài)需求邊界優(yōu)化混合關(guān)鍵級(jí)作業(yè)調(diào)度
    3.1 動(dòng)機(jī)與目標(biāo)
    3.2 系統(tǒng)模型
    3.3 混合關(guān)鍵級(jí)作業(yè)的動(dòng)態(tài)需求邊界
        3.3.1 動(dòng)態(tài)需求邊界的定義
        3.3.2 動(dòng)態(tài)需求邊界的構(gòu)成
        3.3.3 動(dòng)態(tài)需求邊界示例
        3.3.4 關(guān)鍵級(jí)松弛時(shí)間與可調(diào)度性
    3.4 基于動(dòng)態(tài)需求的關(guān)鍵級(jí)切換算法
        3.4.1 算法描述
        3.4.2 算法示例
        3.4.3 算法復(fù)雜度分析
        3.4.4 算法的正確性分析
    3.5 算法仿真與分析
        3.5.1 作業(yè)集的生成
        3.5.2 實(shí)驗(yàn)對(duì)比
    3.6 本章小結(jié)
第4章 以利用率優(yōu)化混合關(guān)鍵級(jí)任務(wù)調(diào)度
    4.1 系統(tǒng)模型
    4.2 正確性條件
    4.3 基于利用率的混合運(yùn)行時(shí)算法
        4.3.1 適應(yīng)于EDF-WCR的情況
        4.3.2 適應(yīng)于EDF-ED的情況
        4.3.3 適應(yīng)于EDF-BE的情況
        4.3.4 EDF-BE示例
        4.3.5 MSBU算法
    4.4 任務(wù)的半劃分調(diào)度
        4.4.1 SPBU算法概述
        4.4.2 高關(guān)鍵級(jí)任務(wù)的分配
        4.4.3 低關(guān)鍵級(jí)任務(wù)的分配
        4.4.4 低關(guān)鍵級(jí)任務(wù)的遷移
        4.4.5 算法復(fù)雜度分析
    4.5 算法仿真與分析
        4.5.1 任務(wù)集的產(chǎn)生
        4.5.2 SPBU算法的仿真與分析
        4.5.3 MSBU算法的仿真與分析
        4.5.4 綜合算法的仿真與分析
    4.6 本章小結(jié)
第5章 以概率優(yōu)化混合關(guān)鍵級(jí)任務(wù)調(diào)度與劃分
    5.1 系統(tǒng)模型
    5.2 優(yōu)化的EDF-VD算法
        5.2.1 高關(guān)鍵級(jí)的逐一切換
        5.2.2 可調(diào)度性分析
    5.3 任務(wù)執(zhí)行的期望
        5.3.1 低關(guān)鍵級(jí)的最大繁忙區(qū)間
        5.3.2 低關(guān)鍵級(jí)下高關(guān)鍵級(jí)作業(yè)的最大響應(yīng)時(shí)刻
        5.3.3 低關(guān)鍵級(jí)下的執(zhí)行時(shí)間期望
        5.3.4 高關(guān)鍵級(jí)下任務(wù)的執(zhí)行時(shí)間期望
        5.3.5 高關(guān)鍵級(jí)下系統(tǒng)的執(zhí)行時(shí)間期望
        5.3.6 任務(wù)執(zhí)行的總期望
    5.4 基于期望的任務(wù)劃分算法
        5.4.1 影響低關(guān)鍵級(jí)任務(wù)執(zhí)行的關(guān)鍵參數(shù)
        5.4.2 任務(wù)劃分算法
    5.5 仿真與分析
        5.5.1 任務(wù)集的產(chǎn)生
        5.5.2 O-EDF-VD算法仿真及分析
        5.5.3 期望的驗(yàn)證與分析
        5.5.4 PPDC算法的仿真及分析
    5.6 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
附錄A 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的論文和專利
附錄B 發(fā)表論文和參加科研情況說(shuō)明
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]事件觸發(fā)關(guān)鍵級(jí)提升的實(shí)時(shí)任務(wù)可調(diào)度性分析[J]. 黃麗達(dá),李仁發(fā).  計(jì)算機(jī)研究與發(fā)展. 2017(01)
[2]截止時(shí)限為關(guān)鍵參數(shù)的混合關(guān)鍵級(jí)實(shí)時(shí)任務(wù)調(diào)度研究[J]. 黃麗達(dá),李仁發(fā).  計(jì)算機(jī)研究與發(fā)展. 2016(07)
[3]Efficient schedulability analysis for mixed-criticality systems under deadline-based scheduling[J]. Chen Yao,Li Qiao,Li Zheng,Xiong Huagang.  Chinese Journal of Aeronautics. 2014(04)
[4]混合關(guān)鍵級(jí)多任務(wù)調(diào)度中低關(guān)鍵級(jí)任務(wù)的積極處理[J]. 黃麗達(dá),李龍,李仁發(fā),謝勇.  計(jì)算機(jī)工程與科學(xué). 2014(01)

博士論文
[1]面向多核系統(tǒng)的實(shí)時(shí)調(diào)度算法研究[D]. 關(guān)楠.東北大學(xué) 2012



本文編號(hào)：3459968