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硬实时系统中基于软件容错模型的容错调度算法 被引量:11
1
作者 丁万夫 郭锐锋 +1 位作者 秦承刚 郭凤钊 《计算机研究与发展》 EI CSCD 北大核心 2011年第4期691-698,共8页
在硬实时系统中,由于任务超时完成将会导致灾难性后果,因此硬实时系统必须具有实时性和可靠性保障.软件容错模型是提高硬实时系统容错能力的一种有效方法.针对硬实时系统中容错优先级两种分配策略存在的不足,基于软件容错模型提出了一... 在硬实时系统中,由于任务超时完成将会导致灾难性后果,因此硬实时系统必须具有实时性和可靠性保障.软件容错模型是提高硬实时系统容错能力的一种有效方法.针对硬实时系统中容错优先级两种分配策略存在的不足,基于软件容错模型提出了一种容错优先级可提升的双重优先级分配策略.该方法通过为替代版本分配双重优先级,不仅能够提高硬实时系统的容错能力,同时还能够显著减少任务间的抢占次数.为了获得双重优先级分配的最佳策略,基于任务最坏响应时间的可调度性分析,首先提出了一种最大的双重优先级配置搜索算法(MDPCSA).然后结合MDPCSA算法,提出了一种最优的双重优先级配置搜索算法(ODPCSA).仿真实验表明,与两种分配策略相比,在提高系统容错能力和降低抢占开销方面更为有效. 展开更多
关键词 硬实时系统 软件容错模型 容错调度 可调度性分析 最坏响应
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并行与分布硬实时系统的调度 被引量:11
2
作者 毛羽刚 金士尧 张拥军 《计算机科学》 CSCD 北大核心 1999年第9期51-54,共4页
一、前言实时系统是工作在时间约束下的系统,与一般计算机系统的主要区别是引入了时间概念,这大大地影响了系统的设计、验证和实现。实时系统不但要保证计算结果的逻辑正确性,而且要在规定的时间内完成计算。如果某个实时任务没有按时完... 一、前言实时系统是工作在时间约束下的系统,与一般计算机系统的主要区别是引入了时间概念,这大大地影响了系统的设计、验证和实现。实时系统不但要保证计算结果的逻辑正确性,而且要在规定的时间内完成计算。如果某个实时任务没有按时完成,则可能导致整个系统失败,甚至引起灾难性后果。这类实时系统被称为硬实时(hard real-time)系统。例如,核电厂或导弹控制系统等。 展开更多
关键词 系统 调度 硬实时系统 操作系统
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多处理器硬实时系统的抢占阈值调度研究 被引量:11
3
作者 彭浩 韩江洪 +1 位作者 陆阳 张建军 《计算机研究与发展》 EI CSCD 北大核心 2015年第5期1177-1186,共10页
在实时系统中,抢占在提高系统灵活性的同时带来额外的系统开销,特别在多处理器平台上抢占导致的作业迁移会造成相当大的性能下降,减少不必要的抢占是硬实时系统研究的重要方向.抢占阈值调度是处于抢占调度和不可抢占调度之间的一种混合... 在实时系统中,抢占在提高系统灵活性的同时带来额外的系统开销,特别在多处理器平台上抢占导致的作业迁移会造成相当大的性能下降,减少不必要的抢占是硬实时系统研究的重要方向.抢占阈值调度是处于抢占调度和不可抢占调度之间的一种混合调度方法,在保持调度能力的基础上限制抢占.基于截止期分析建立了多处理器硬实时系统抢占阈值调度的可调度性判定条件,针对抢占阈值调度提出一种改进的优先级分配算法OPA-MLL,并建立了抢占阈值分配(preemption threshold assignment,PTA)算法.仿真结果表明,采用OPA-MLL算法和PTA算法分别给任务集分配优先级和抢占阈值时,可调度任务集比率明显提高,同时能最大程度限制抢占次数. 展开更多
关键词 多处理器 硬实时系统 抢占阈值 可调度判定 优先级分配 抢占阈值分配
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弱硬实时系统约束规范 被引量:11
4
作者 陈积明 宋叶琼 孙优贤 《软件学报》 EI CSCD 北大核心 2006年第12期2601-2608,共8页
从弱硬实时系统定义出发,概述现有弱硬实时约束规范及其相互关系,提出了一种约束规范(m,p),与已有的约束规范作了严格性强弱的比较,并给予了证明;同时修正了Bernat提出的一个约束强弱比较的定理.
关键词 约束规范 硬实时系统 (m k)-firm 严格性
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基于平滑调度的弱硬实时系统约束规范 被引量:3
5
作者 朱旭东 常会友 +1 位作者 衣杨 陶乾 《计算机科学》 CSCD 北大核心 2010年第3期205-207,291,共4页
约束规范是弱硬实时系统研究的基础。从弱硬实时系统的定义出发,提出了一个新的约束规范,它能够有效实现平滑调度。给出并证明了弱硬实时系统约束规范严格性比较的一个重要定理。业已证明,该约束规范具有良好的性能和较好的适用范围。
关键词 约束规范 硬实时系统 平滑调度
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硬实时系统中自适应反馈软件容错动态调度算法研究 被引量:4
6
作者 陈源龙 马培军 李东 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第11期2591-2596,共6页
在飞行控制等硬实时系统中由于任务超时完成将会给系统运行带来灾难性后果,而现有软件容错调度算法在处理机利用率较高时,成功执行主任务所占时间比率下降,针对此提出自适应反馈容错动态调度算法,此算法在经典软件容错调度算法BCE(Basic... 在飞行控制等硬实时系统中由于任务超时完成将会给系统运行带来灾难性后果,而现有软件容错调度算法在处理机利用率较高时,成功执行主任务所占时间比率下降,针对此提出自适应反馈容错动态调度算法,此算法在经典软件容错调度算法BCE(Basic CAT EIT)的基础上,引入反馈调度机制,形成Feedback BCE调度算法。该算法在运行过程中定期监测处理机利用率,将实际处理机利用率与预期值进行比较,根据比较结果调整对任务集的调度。实验表明,相对于其他同类算法,自适应反馈软件容错调度算法有效降低了浪费的CPU时间片数量,提高了成功执行主任务所占时间比率,有效降低了因处理机超载而引起的主任务丢失率。 展开更多
关键词 硬实时系统 软件容错 自适应反馈调度
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基于调度窗口的弱硬实时系统改进DBP调度算法研究 被引量:2
7
作者 朱旭东 常会友 +1 位作者 衣杨 张健 《安徽大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2010年第4期70-75,共6页
针对弱硬实时系统中平滑调度的要求,首先阐述基于调度窗口的弱硬实时约束规范,然后在传统的DBP算法基础上提出W-DBP算法,实现系统的平滑调度.W-DBP算法有效解决了传统DBP算法中存在的公平性和瞬时过载等问题.仿真对比试验和分析表明:W-... 针对弱硬实时系统中平滑调度的要求,首先阐述基于调度窗口的弱硬实时约束规范,然后在传统的DBP算法基础上提出W-DBP算法,实现系统的平滑调度.W-DBP算法有效解决了传统DBP算法中存在的公平性和瞬时过载等问题.仿真对比试验和分析表明:W-DBP算法在弱硬实时系统中有良好的表现. 展开更多
关键词 硬实时系统 窗口距离优先 平滑调度 约束规范
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针对弱硬实时系统的DRM调度算法 被引量:1
8
作者 赵明 赵海 +3 位作者 张文波 张浩华 罗桂兰 孙佩刚 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第1期70-75,共6页
本文在定义支持多级QoS的弱硬实时系统周期任务模型的基础上,提出基于RM调度策略的弱硬实时调度算法DRM,它具备可调度判定不等式,不限定任务的QoS参数模式,并通过在调度的过程中动态调整任务的优先级来反映其紧迫程度.在系统过载时,DRM... 本文在定义支持多级QoS的弱硬实时系统周期任务模型的基础上,提出基于RM调度策略的弱硬实时调度算法DRM,它具备可调度判定不等式,不限定任务的QoS参数模式,并通过在调度的过程中动态调整任务的优先级来反映其紧迫程度.在系统过载时,DRM调度算法可以采用QoS退化机制,在保证紧要任务以及其所要求的最低QoS执行的同时,适当降低某些任务的服务等级,使得更多的任务可以有效运行,以此来提高系统对负载的适应性.最后,本文通过仿真实验,验证了DRM以及QoS退化机制的有效性. 展开更多
关键词 硬实时系统 调度 QOS 过载 退化机制
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基于回卷恢复的容错硬实时系统可调度性分析 被引量:1
9
作者 丁万夫 郭锐锋 +2 位作者 赵进 刘娴 李杰 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2011年第7期1673-1679,共7页
在硬实时系统中,由于任务超时完成将会导致灾难性后果,因此硬实时系统必须具有实时性和可靠性保障。为了提高硬实时系统的容错能力,基于回卷恢复模型提出了允许容错优先级提升的分配策略。为了获得系统中容错优先级分配的最佳策略,基于... 在硬实时系统中,由于任务超时完成将会导致灾难性后果,因此硬实时系统必须具有实时性和可靠性保障。为了提高硬实时系统的容错能力,基于回卷恢复模型提出了允许容错优先级提升的分配策略。为了获得系统中容错优先级分配的最佳策略,基于任务最坏响应时间的可调度性分析,提出了一种最优的容错优先级配置搜索算法(fault-tolerant priority configuration search algorithm,FTPCSA)。该算法能够将搜索空间由O(n!)减少到O(n2)。最后给出了该算法的最优性证明。经过深入分析和实验证明,允许容错优先级提升的分配策略能够在容错优先级继承策略的基础上,进一步提高系统的容错能力。 展开更多
关键词 回卷恢复 硬实时系统 可调度性分析 检查点
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基于path RTL的弱硬实时系统
10
作者 朱旭东 常会友 衣杨 《小型微型计算机系统》 CSCD 北大核心 2012年第8期1862-1867,共6页
弱硬实时系统是实时系统中的一个重要研究领域.经典弱硬实时系统以任务流中任务满足或错过的个数来约束系统性能,存在着无法准确表达系统实时特性的不足,以及弱硬实时的可靠性无法证明的缺陷.通过提出弹性截止期的概念,定义基于path RT... 弱硬实时系统是实时系统中的一个重要研究领域.经典弱硬实时系统以任务流中任务满足或错过的个数来约束系统性能,存在着无法准确表达系统实时特性的不足,以及弱硬实时的可靠性无法证明的缺陷.通过提出弹性截止期的概念,定义基于path RTL的弱硬实时系统,有效解决了经典弱硬实时系统可靠性无法证明的难题;实现了弱硬实时系统的约束由时间特性来表达的目标;对于新兴出现的弱硬实时应用提供了完整的解决方案;同时也对经典弱硬实时系统提出了规约算法,以充分利用经典弱硬实时系统在约束规范、调度算法等方面已有研究成果.通过比较,path RTL弱硬实时系统在系统完整性、系统可靠性和应用领域等方面,比经典弱硬实时系统具有优势. 展开更多
关键词 硬实时系统 PATH RTL 弹性截止期 规约
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遗传算法在硬实时系统预调度中的应用
11
作者 张凤芝 任长明 +1 位作者 郑红霞 张红线 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2002年第11期1703-1707,共5页
针对硬实时系统的特性,改进了遗传算法的初始群体生成方法及交换变异算子。实现了硬实时系统任务预调度。对给出的任务集合找出了最佳调度序列。通过测试集合仿真,效果良好。
关键词 硬实时系统 预调度 遗传算法
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硬实时系统的通信协议 被引量:4
12
作者 庞丽萍 田亚敏 +1 位作者 李胜利 韩宗芬 《小型微型计算机系统》 CSCD 北大核心 2000年第4期393-396,共4页
硬实时网络通信研究的重点在于对每个报文的时间限制的保证 .实时通信协议所采用的报文保证策略分为两类 :有保证 (guarantee)策略和尽力保证 (best- effort)策略 .前者保证报文的期限能够得到满足 ,而后者尽量使报文在期限到达前得到传... 硬实时网络通信研究的重点在于对每个报文的时间限制的保证 .实时通信协议所采用的报文保证策略分为两类 :有保证 (guarantee)策略和尽力保证 (best- effort)策略 .前者保证报文的期限能够得到满足 ,而后者尽量使报文在期限到达前得到传送 .根据具体应用环境的不同 ,这些策略有很多变体 . 展开更多
关键词 硬实时系统 MAC协议 局域网 通信协议
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物联网硬实时控制系统中可调度性分析方法的研究 被引量:2
13
作者 高志刚 陆慧娟 《电信科学》 北大核心 2012年第1期92-97,共6页
建立了具有反馈型和非反馈型任务的物联网硬实时控制系统——混合控制任务系统(hybridcontrolling task system,HCTS)的任务模型,以全面准确地描述系统中不同任务的结构、交互模式和运行特征,并提出了一种新的响应时间分析方法 ,用于验... 建立了具有反馈型和非反馈型任务的物联网硬实时控制系统——混合控制任务系统(hybridcontrolling task system,HCTS)的任务模型,以全面准确地描述系统中不同任务的结构、交互模式和运行特征,并提出了一种新的响应时间分析方法 ,用于验证系统是否满足实时性要求。实验结果表明,HCTS中的任务具有较小的平均最差情况下的响应时间,但是在反馈次数较多的情况下对任务的实时性具有不利影响,从而为HCTS的优化提供了支持。 展开更多
关键词 物联网 硬实时系统 反馈控制 响应
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硬实时操作系统——LynxOS 被引量:1
14
作者 高峰 王自强 《计算机应用与软件》 CSCD 北大核心 2005年第3期63-64,142,共3页
文章介绍了POSIX兼容的嵌入式硬实时操作系统LynxOS ,LynxOS的硬实时性及其在嵌入式系统应用中的重要功能。并详细阐述了LynxOS的特点 ,和Linux的区别、线程间通信、中断处理、线程的调度。
关键词 嵌入式硬实操作系统 LynxOS 计算机 文件系统 图形用户界面
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一个基于RM的弱硬实时调度算法 被引量:3
15
作者 赵明 赵海 +1 位作者 张文波 孙佩刚 《东北大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第7期743-746,共4页
在定义弱硬实时系统周期任务模型的基础上,提出基于RM调度策略的弱硬实时调度算法PV-RM.PV-RM调度算法在对任务的未来行为进行预测的基础上,通过将任务在抢占段和让步段之间切换,动态调整任务的优先级以反映紧迫程度.在系统过载时,PV-R... 在定义弱硬实时系统周期任务模型的基础上,提出基于RM调度策略的弱硬实时调度算法PV-RM.PV-RM调度算法在对任务的未来行为进行预测的基础上,通过将任务在抢占段和让步段之间切换,动态调整任务的优先级以反映紧迫程度.在系统过载时,PV-RM调度算法按照任务的初始优先级,为重要的任务提供满足其弱硬实时约束的服务,为其他任务提供尽力而为的服务.给出了PV-RM调度算法的可调度性分析及可调度判定不等式,并通过示例分析说明了该算法的有效性. 展开更多
关键词 硬实时系统 调度算法 硬实约束 抢占段 让步段
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基于杂交遗传算法的多处理器硬实时容错调度算法 被引量:4
16
作者 李冠楠 李家春 《计算机应用研究》 CSCD 北大核心 2016年第9期2606-2610,共5页
传统的硬实时容错调度算法获得了较好的容错性能,但其任务拒绝率、处理器分配偏差比例以及最早完成时间等性能参数不佳,对此提出了一种基于杂交遗传算法的优化方案,并对传统的硬实时容错算法进行优化。采用了中心型调度模型,并采用了任... 传统的硬实时容错调度算法获得了较好的容错性能,但其任务拒绝率、处理器分配偏差比例以及最早完成时间等性能参数不佳,对此提出了一种基于杂交遗传算法的优化方案,并对传统的硬实时容错算法进行优化。采用了中心型调度模型,并采用了任务备份方案来实现容错能力。将任务拒绝率、处理器分配偏差比例以及最早完成时间三个优化参数作为遗传算法适应度目标函数的三个带权分量,对其进行优化,通过遗传算法的杂交与迭代计算获得了优化的结果。最终使用不同的任务数量与处理器数量的组合对本算法与传统算法进行对比实验,结果可看出本算法的三个优化参数明显优于传统算法,且总适应度值亦比传统算法有明显改进。 展开更多
关键词 遗传算法 硬实时系统 容错调度 多处理器 嵌入式系统
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基于UML的硬实时工作流建模技术 被引量:1
17
作者 徐珞 石晶 +1 位作者 樊志强 郝博 《计算机工程与设计》 北大核心 2015年第11期3005-3009,共5页
针对硬实时系统工作流描述在活动间数据交互的关系、时间约束等方面的不足,研究硬实时系统的工作流建模技术。定义硬实时约束的工作流元模型,给出元模型的组成元素及其相互关系,对具有硬实时约束的相关元素进行说明;在此基础上,使用UML... 针对硬实时系统工作流描述在活动间数据交互的关系、时间约束等方面的不足,研究硬实时系统的工作流建模技术。定义硬实时约束的工作流元模型,给出元模型的组成元素及其相互关系,对具有硬实时约束的相关元素进行说明;在此基础上,使用UML的profile机制,通过对UML建模元素的扩展定义一种硬实时约束的工作流描述语言,称为HRTWDL(hard real-time constrained workflow description language);结合应用案例对HRT-WDL的使用进行说明。 展开更多
关键词 硬实时系统 工作流建模 元模型 统一建模语言
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嵌入式Linux2.6核硬实时性能研究与优化
18
作者 陈祖爵 罗星 张志雄 《小型微型计算机系统》 CSCD 北大核心 2009年第8期1596-1599,共4页
对Linux操作系统实时技术进行了深入的研究,以Linux2.6核为主要对象,针对Linux在临界区造成系统反应延迟的不确定因素,提出进程进入临界区时延迟锁的技术,并引入一种高精度时钟定时器的方法,提高了系统的实时性能,使Linux可以达到微秒... 对Linux操作系统实时技术进行了深入的研究,以Linux2.6核为主要对象,针对Linux在临界区造成系统反应延迟的不确定因素,提出进程进入临界区时延迟锁的技术,并引入一种高精度时钟定时器的方法,提高了系统的实时性能,使Linux可以达到微秒级的响应.经实验证明,这些改进能有效减少系统的响应时间,可以满足绝大多数嵌入式硬实时系统的要求. 展开更多
关键词 LINUX操作系统 延迟锁 高精度钟定 硬实时系统
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一种弱硬实时约束规范(■,p^1)
19
作者 张健 朱旭东 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2010年第13期263-264,268,共3页
当弱硬实时系统约束规范中μ-patterns首个字符为0时,弱硬实时约束规范(■,p)就失去作用。针对该问题,通过改变截止期满足率的计算方法,提出一个弱硬实时约束规范(■,p 1),在保持(■,p)优点的同时,扩大了其使用范围,并通过偏序证明来保... 当弱硬实时系统约束规范中μ-patterns首个字符为0时,弱硬实时约束规范(■,p)就失去作用。针对该问题,通过改变截止期满足率的计算方法,提出一个弱硬实时约束规范(■,p 1),在保持(■,p)优点的同时,扩大了其使用范围,并通过偏序证明来保证其优良性能。 展开更多
关键词 约束规范 严格性比较 硬实时系统 偏序关系
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基于以太网的硬实时通信技术ARTC 被引量:2
20
作者 陈慧 熊光泽 杨仕平 《计算机科学》 CSCD 北大核心 2003年第7期35-39,共5页
Ethernet as the most popular technology of local-area network, has the advantages of fast speed, low-cost, convenience of installation and good compatibility, but since it exploits CSMA/CD as the MAC protocol, whichre... Ethernet as the most popular technology of local-area network, has the advantages of fast speed, low-cost, convenience of installation and good compatibility, but since it exploits CSMA/CD as the MAC protocol, whichresults in the "uncertainty" of data communication, it cannot be applicable to real-time communication fields, such asindustry automated control. This paper presents a hard real-time communication technique based on Ethernet namedARTC, which has well-formed architecture and is easy to be implemented, at the same time, there is no need of mod-ifying the hardware of Ethernet. ARTC utilizes the methods of command/response multiple transmission and bustable to allot low-level communication bandwidth. It supports station management, on-line participation and automat-ic generation of bus table. ARTC, which is oriented to message, also provides the guarantee of hard real-time com-munication and has characteristics of reliability and fine extensibility. 展开更多
关键词 以太网 硬实通信系统 消息传输 ARTC
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