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模拟实时系统的点区间优先级时间Petri网与TCTL验证
被引量：
5
1
作者
何雷锋
刘关俊
《软件学报》
EI
CSCD
北大核心
2022年第8期2947-2963,共17页
时间Petri网为实时系统提供了一种形式化的建模方法,时间计算树逻辑(TCTL)为描述实时系统与时间相关的设计需求提供了一种逻辑化的表达方式,因此,基于时间Petri网的TCTL模型检测广泛应用于实时系统的正确性验证.然而对于一些涉及优先级...
时间Petri网为实时系统提供了一种形式化的建模方法,时间计算树逻辑(TCTL)为描述实时系统与时间相关的设计需求提供了一种逻辑化的表达方式,因此,基于时间Petri网的TCTL模型检测广泛应用于实时系统的正确性验证.然而对于一些涉及优先级的实时系统,例如多核多任务实时系统,这里不仅需要考虑任务之间的时间约束,还要考虑任务执行的优先级以及引入优先级带来的抢占式调度问题,致使相应的建模和分析变得更加困难.为此,提出了点区间优先级时间Petri网,通过在时间Petri网上定义变迁发生的优先级以及变迁的可挂起性,从而可以模拟实时系统的抢占式调度机制.首先,高优先级的任务抢占低优先级的任务所占用的资源,导致后者被中断;然后,前者执行完毕后释放资源;最后,后者再次获得资源,从中断的地方恢复.通过点区间优先级时间Petri网来模拟多核多任务实时系统,使用TCTL来描述它们的设计需求,设计了相应的模型检测算法,开发了相应的模型检测器以验证它们的正确性.通过一个实例,来说明该模型和方法的有效性.
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关键词
点区间优先级时间Petri网
多核多任务实时系统
时间计算树逻辑(TCTL)
模型检测
抢占式调度
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职称材料
抢占式调度问题的PPTA模型与验证方法
2
作者
左正康
赵帅
+2 位作者
王昌晶
谢武平
黄箐
《软件学报》
EI
CSCD
北大核心
2024年第10期4533-4554,共22页
优先级用于解决诸如在资源共享和安全设计等方面的冲突,已经成为实时系统设计中不可或缺的一部分.对于引入优先级的实时系统,每个任务都会被分配优先级,这就导致低优先级的任务在运行时可能会被高优先级的任务抢占资源,进而给实时系统...
优先级用于解决诸如在资源共享和安全设计等方面的冲突,已经成为实时系统设计中不可或缺的一部分.对于引入优先级的实时系统,每个任务都会被分配优先级,这就导致低优先级的任务在运行时可能会被高优先级的任务抢占资源,进而给实时系统带来抢占式调度问题.现有研究,缺乏一种可以直观表示任务的优先级以及任务之间的依赖关系的建模及自动验证方法.为此,提出抢占式优先级时间自动机(PPTA)并引入抢占式优先级时间自动机网络(PPTAN).首先,通过在时间自动机上添加变迁的优先级来表示任务的优先级,再利用变迁将具有依赖关系的任务相关联,从而可以利用PPTA建模带有优先级的实时任务.在时间自动机上添加阻塞位置,进而利用PPTAN建模优先级抢占式调度问题.其次,提出基于模型的转换方法,将抢占式优先级时间自动机映射到自动验证工具UPPAAL中.最后,通过建模多核多任务实时系统实例并与其他模型进行对比,说明所提模型不仅适用于建模优先级抢占式调度问题并可对其进行准确验证分析.
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关键词
优先级抢占式调度
抢占式优先级时间自动机
多核多任务实时系统
UPPAAL
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职称材料
题名
模拟实时系统的点区间优先级时间Petri网与TCTL验证
被引量：
5
1
作者
何雷锋
刘关俊
机构
同济大学计算机科学与技术系
出处
《软件学报》
EI
CSCD
北大核心
2022年第8期2947-2963,共17页
基金
国家自然科学基金(62172299,62032019)
上海市级科技重大专项(2021SHZDZX0100)
中央高校基本科研业务费专项资金。
文摘
时间Petri网为实时系统提供了一种形式化的建模方法,时间计算树逻辑(TCTL)为描述实时系统与时间相关的设计需求提供了一种逻辑化的表达方式,因此,基于时间Petri网的TCTL模型检测广泛应用于实时系统的正确性验证.然而对于一些涉及优先级的实时系统,例如多核多任务实时系统,这里不仅需要考虑任务之间的时间约束,还要考虑任务执行的优先级以及引入优先级带来的抢占式调度问题,致使相应的建模和分析变得更加困难.为此,提出了点区间优先级时间Petri网,通过在时间Petri网上定义变迁发生的优先级以及变迁的可挂起性,从而可以模拟实时系统的抢占式调度机制.首先,高优先级的任务抢占低优先级的任务所占用的资源,导致后者被中断;然后,前者执行完毕后释放资源;最后,后者再次获得资源,从中断的地方恢复.通过点区间优先级时间Petri网来模拟多核多任务实时系统,使用TCTL来描述它们的设计需求,设计了相应的模型检测算法,开发了相应的模型检测器以验证它们的正确性.通过一个实例,来说明该模型和方法的有效性.
关键词
点区间优先级时间Petri网
多核多任务实时系统
时间计算树逻辑(TCTL)
模型检测
抢占式调度
Keywords
time-point-interval prioritized time Petri nets
multi-core multi-task real-time systems
timed computation tree logic(TCTL)
model checking
preemptive scheduling
分类号
TP311 [自动化与计算机技术—计算机软件与理论]
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职称材料
题名
抢占式调度问题的PPTA模型与验证方法
2
作者
左正康
赵帅
王昌晶
谢武平
黄箐
机构
江西师范大学数字产业学院
江西师范大学计算机信息工程学院
江西师范大学网络化支撑软件国家科技合作基地
出处
《软件学报》
EI
CSCD
北大核心
2024年第10期4533-4554,共22页
基金
国家自然科学基金(61862033,62262031)
江西省教育厅科技项目(GJJ210307,GJJ210334)。
文摘
优先级用于解决诸如在资源共享和安全设计等方面的冲突,已经成为实时系统设计中不可或缺的一部分.对于引入优先级的实时系统,每个任务都会被分配优先级,这就导致低优先级的任务在运行时可能会被高优先级的任务抢占资源,进而给实时系统带来抢占式调度问题.现有研究,缺乏一种可以直观表示任务的优先级以及任务之间的依赖关系的建模及自动验证方法.为此,提出抢占式优先级时间自动机(PPTA)并引入抢占式优先级时间自动机网络(PPTAN).首先,通过在时间自动机上添加变迁的优先级来表示任务的优先级,再利用变迁将具有依赖关系的任务相关联,从而可以利用PPTA建模带有优先级的实时任务.在时间自动机上添加阻塞位置,进而利用PPTAN建模优先级抢占式调度问题.其次,提出基于模型的转换方法,将抢占式优先级时间自动机映射到自动验证工具UPPAAL中.最后,通过建模多核多任务实时系统实例并与其他模型进行对比,说明所提模型不仅适用于建模优先级抢占式调度问题并可对其进行准确验证分析.
关键词
优先级抢占式调度
抢占式优先级时间自动机
多核多任务实时系统
UPPAAL
Keywords
preemptive priority scheduling
preemptive priority timed automata(PPTA)
multi-core multi-task real-time system
UPPAAL
分类号
TP311 [自动化与计算机技术—计算机软件与理论]
在线阅读
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
模拟实时系统的点区间优先级时间Petri网与TCTL验证
何雷锋
刘关俊
《软件学报》
EI
CSCD
北大核心
2022
5
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
抢占式调度问题的PPTA模型与验证方法
左正康
赵帅
王昌晶
谢武平
黄箐
《软件学报》
EI
CSCD
北大核心
2024
0
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职称材料
已选择
0
条
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引证文献
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