Методы и алгоритмы статического конфигурирования и диспетчеризации во встроенных синхронных системах жесткого реального времени

• Автор: Перевозчиков, Максим Владимирович
• Шифр специальности: 05.13.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2001
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 132 с. : ил

Содержание
Содержание
Введение .
Проблемы построения встроенных систем жсткого реального времени и существующие пути их решения

1.1 Встроенные программные комплексы как системы реального времени .

1.2 Предсказуемое поведение и наджность программных систем реального времени

1.3 Инструментальная и целевая части встроенной ОСРВ

1.4 Задачи и задания экземпляры задач .

1.5 Методы планирования задач в системах реального времени

1.6 Временной анализ программных систем реального времени .

1.7 Событийный и синхронный подходы к построению систем реального времени

1.8 Проблемы построения и исполнения статических графиков
1.9 Выводы к первой главе .
Оптимизация общего периода функционирования приложения
2.1 Оптимизация в простом смысле
2.2 Быстрый алгоритм оптимизации
2.3 Оптимизация в расширенном смысле
2.4 Выводы ко второй главе
Ранжирование задач
3.1 Двоичноранжированное множество задач .
3.2 Построение двоичноранжированного набора задач
3.3 Диспетчеризация двоичноранжированных задач.
3.4 Анализ выполнимости двоичноранжированного набора невытесняемых задач.
3.5 Определение области применимости ритмической диспетчеризации для планирования невытесняемого набора двоичноранжированных задач
3.6 Кратноранжированное множество задач .
3.7 Выводы к третьей главе .
Снижение накладных расходов ОСРВ
4.1 Схема сцепления заданий.
4.2 Модель накладных расходов диспетчера .
4.3 Алгоритм статического планирования
4.4 Использование метода сцепления заданий для двоичноранжированного множества задач
4.5 Выводы к четвртой главе
Заключение
Перечень иллюстраций
Перечень алгоритмов
Список литературы


Я Программные продукты и системы, МНИИПУ , № 4, с. М. В. Перевозчиков. Оптимизация общего периода выполнения приложения во встроенных системах реального времени. Н Программные продукты и системы, МНИИПУ , № 4, с. Ya. Domaratsky, М. Perevozchikov. Run-Time Implementation (Восоконадёжная синхронная операционная система: подход к статическому планированию и эффективная реализация динамической части). Dedicated Systems Magazine, Dedicated Systems Experts, Brussels, Q4 , pp. М. В. Перевозчиков, Я. А. Домарацкий, А. А. Альховик. Эффективное конфигурирование приложений во встроенных системах реального времени. Программные продукты и системы, МНИИПУ , № 4, с. Ya. Domaratsky, М. Perevozchikov, A. Ingulets, A. Alkhovik. Back-End Software for Highly Dependable Real-Time Control Systems. Встроенное программное обеспечение для высоконадёжных систем управления реального времени). Proe. Computer Software & Applications Conference “COMP-SAC’”, IEEE Computer Society, October , Chicago, Illinois, USA, pp. Основная часть работы изложена на 1 страницах машинописного текста. Работа содержит рисунков и алгоритмов. Первая глава работы посвящена изучению современного состояния науки в области методов диспетчиризации и статического конфигурирования приложений для встроенных систем жёсткого реального времени как синхронного так и событийного типа. В ней даётся обзор существующих методов и формулируются основные проблемы и задачи, решение которых необходимо найти, и решение некоторых из которых будет представлено в последующих главах диссертационной работы. Вторая глава диссертационной работы посвещена оптимизации общего периода функционирования приложения, позволяющего сократить объём памяти, необходимой для представления статического графика активаций. В ней введена нотация допусков для периодов задач, которая позволяет путём вариации действительного значение периода задачи существенно сократить общий период функционирования приложения, а значит и объём памяти, необходимый для представления соответствующего ему статического графика. В данной главе подробно описаны два алгоритма оптимизации общего периода функционирования приложения. Третья глава посвящена структурированию приложения для систем синхронного типа и методам неявного представления статических графиков активаций, практически не требующих памяти для своего представления, но по производительности интерпретации не уступающих традиционным табличным формам. В этой главе описаны методы двоичного и кратного ранжирования приложений, разработаны соответствующие им алгоритмы динамических планировщиков, а также приведены результаты статистического анализа применимости ритмической диспетчеризации для выполнения множества невытесняемых двоично-ранжированных задач на основе разработанного алгоритма оценки выполнимости. Четвёртая глава диссертационной работы описывает метод сцепления заданий, позволяющий существенно сократить накладные расходы операционной системы на исполнение статического графика за счёт уменьшения числа переключений контекстов во время функционирования приложения. В данной главе введена модель накладных расходов стекового динамического диспетчера, а также подробно описан алгоритм статического планирования, реализующий метод сцепления заданий. В заключении приведена общая характеристка и основные выводы по результатам диссертационной работы. Одной из существенных сторон современного технического прогресса является резкое уменьшение габаритов, веса, энергопотребления компьютерных систем с одновременным увеличением их производительности. Это создаёт предпосылки для всё более широкого распространения автоматизированных технических устройств, построенных на базе использования встроенных компьютерных систем. В данном случае компьютерные системы становятся частью конструкции автоматизируемых узлов, агрегатов, машин. Создание программных комплексов, обеспечивающих работу таких систем, отличается рядом особенностей, обусловленных спецификой требований к автоматизируемым системам, спецификой условий их функционирования.