分布式实时系统的时序分析方法分析-计算机科学与技术专业论文.docxVIP

南京航空航天大学硕士学位论文 南京航空航天大学硕士学位论文 分布式实时系统的时序分析方法研究 分布式实时系统的时序分析方法研究 i i ii ii 摘 要 对于实时系统而言，其正确性不仅依赖于系统处理的逻辑结果，而且依赖于系统处理的及 时性。这与系统采用的实时调度策略息息相关，而实时调度的核心是资源分配。资源的分配则 体现为系统所要执行的任务间的次序问题。在分布式实时系统中，这个问题尤为重要。本论文 以此为基础，对分布式实时系统的时序分析方法进行了研究。 对于分布式系统的应用而言，时序分析模型往往是不可划分的一个整体，即不能实现对系 统某部分的时序特性单独建立模型。这是因为任务间存在着循环依赖，而它则是由任务间的次 序约束以及物理资源共享所引起的。 基于上述问题，本文首先介绍了相关概念，分类概述了经典的实时调度算法并对它们各自 的适用范围作了讨论；其次针对时序分析模型的整体性，提出并分析了相关的划分方法；然后， 具体介绍了可运用于分布式实时系统的时序分析方法，称为基于预留的时序分析。 在介绍基于预留的时序分析方法时，采用了层次结构的复合事务模型来描述分布式实时系 统的时序特性；为了明确系统中事务的端到端时序特性，首先结合企业过程模型定义，构造了 系统软件过程的时序模型，建立了单个事务的端到端时序模型；在此基础上，讨论了事务模型 中的各类优先关系和嵌套关系，并分析了这些关系下活动的时序特性；然后，在局部时序分析 模型的基础上，从单个活动对系统资源的要求出发，对响应时间、执行速率以及 CPU 执行时间 展开了研究。最后，运用 GAP 实例验证了所提出的时序分析方法的可行性，并对实验结果进行 了分析总结。 关键词：实时系统，实时调度，基于预留的时序分析，端到端时序模型，局部时序分析 ABSTRACT The accuracy of a real-time system depends not only on the correct operation of the system but also the timeliness of the system. And it is closely related with the real-time scheduling strategy, which is the centre point of the resource allocation. Then, the allocation of resources is reflected as the execution sequence between tasks in the system. In a distributed real-time system, this problem is particularly important. On this basis, the focus of this thesis is on the use of analytical methods in a distributed real-time system. Timing analysis models for modern applications involving distributed systems are prone to being holistic, i.e., it is difficult or impossible to analyze the timing behavior of parts of the system in isolation from other parts. This problem occurs due to the combined impact of functional dependencies and physical inter-dependencies between tasks, giving rise to cyclic inter- dependencies within the timing model. Based on the above problems, this paper introduces the concepts first, then describes some classical scheduling algorithms in different classifications, and makes some discussion on their respective scope. After that, some suitable means of partitioning the timing analysis model is pro