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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

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计算机研究与发展 2011年第4期48卷 691-698页

作者：丁万夫郭锐锋秦承刚郭凤钊中国科学院研究生院北京100049 中国科学院沈阳计算技术研究所沈阳110171

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... 详细信息

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.

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时间

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基于回卷恢复的容错硬实时系统可调度性分析

系统工程与电子技术 2011年第7期33卷 1673-1679页

作者：丁万夫郭锐锋赵进刘娴李杰中国科学院研究生院北京100049 中国科学院沈阳计算技术研究所辽宁沈阳110171 沈阳机床(集团)有限责任公司辽宁沈阳110142

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... 详细信息

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。

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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多处理器硬实时系统的抢占阈值调度研究

计算机研究与发展 2015年第5期52卷 1177-1186页

作者：彭浩韩江洪陆阳张建军合肥工业大学计算机与信息学院合肥230009

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... 详细信息

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.

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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遗传算法在硬实时系统预调度中的应用

电子与信息学报 2002年第11期24卷 1703-1707页

作者：张凤芝任长明郑红霞张红线天津大学电子信息工程学院天津300072

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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并行与分布硬实时系统的调度

计算机科学 1999年第9期26卷 51-54页

作者：毛羽刚金士尧张拥军国防科技大学计算机学院并行与分布国家重点实验室长沙410073

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... 详细信息

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。

关键词：实时系统调度硬实时系统操作系统

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硬实时系统的通信协议

小型微型计算机系统 2000年第4期21卷 393-396页

作者：庞丽萍田亚敏李胜利韩宗芬华中理工大学计算机科学与技术学院武汉430074

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... 详细信息

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 .

关键词：硬实时系统 MAC协议局域网通信协议

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基于DNA算法的硬实时系统预调度的研究

微计算机信息 2009年第4期25卷 252-254页

作者：郑凯赵宏伟张孝临吉林大学计算机科学与技术学院吉林长春130025

针对传统遗传算法在解决硬实时系统任务预调度问题时,存在早熟收敛现象,提出了一种基于DNA遗传算法的任务预调度序列搜索方法。该方法将复杂的任务调度问题转化为解决离散优化问题,利用任务的时间延迟作为目标函数,通过改进DNA遗传算法... 详细信息

针对传统遗传算法在解决硬实时系统任务预调度问题时,存在早熟收敛现象,提出了一种基于DNA遗传算法的任务预调度序列搜索方法。该方法将复杂的任务调度问题转化为解决离散优化问题,利用任务的时间延迟作为目标函数,通过改进DNA遗传算法的变异算子对任务调度序列进行求解,并最终找到了具有可行性调度的最优解。仿真结果表明,所给出的搜索方法同传统遗传算法相比,具有更快的收敛速度。在初始群体规模相同的条件下,该方法的迭代次数仅为遗传算法的21.5%。

关键词：自动控制技术硬实时系统任务预调度 DNA遗传算法

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用于硬实时系统的任务调度程序共处理器

航空计算技术 1998年第1期 15-15页

作者：刘娟

物联网硬实时控制系统中可调度性分析方法的研究

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电信科学 2012年第1期28卷 92-97页

作者：高志刚陆慧娟杭州电子科技大学计算机学院杭州310018 中国计量学院信息工程学院杭州310018

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... 详细信息

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。

关键词：物联网硬实时系统反馈控制响应时间