分布式嵌入式实时系统的调度和通信合成

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1、山东科技大学硕士学位论文分布式嵌入式实时系统的调度和通信合成姓名：李颖申请学位级别：硕士专业：计算机软件与理论指导教师：禹农2002.5.1r4616钳山东科技大学硕J：学位论文摘要～f嵌入式系统在现代生活中儿乎无处不在：从移动电话到交换机，从微波炉到火箭自动推进装置，几乎我们使用的所有设备中都有嵌入式系统控制。许多嵌入式系统在性能和效能成本合算方面必须要满足严格要求，新兴的设计～般都是基于集成了多可编程处理器和专用硬件元件的异构计算机体系结构。冈此，把自动化设计扩展到系统级的新工具必须支持这类系_、／统的

2、硬件和软件的协同设计。1本论文的课题是关于分布式嵌入式实时系统的调度和通信，重点是在系统的通信基础结构和协议上。本文所提到的调度和通信策略都是以抽象图解表示法为基础的。抽象图解表示法包括了进程级的数据流和控制流。在进程的调度方面，本文涉及的是静态优先级的非抢占式静态循环调度算法和抢占式算法。系统的通信遵循时间触发协议(TTP)静态地调度。本文扩展了具有数据相关性和控制相关性的时间驱动系统的静态循环调度算法，考虑了通信协议在系统调度质量上的影响。在事件驱动系统中，本文针对时间触发协议提出了一种可调度性分析，同

3、时也提出了几种通信协议参数综合的策略。最后，本文使用了多方面的实验例子证明了这些方法的有效性。关键字：分布式嵌入式寥鲢墨竺：调度和逗堕盒堕：冬壁垄塞里：硬件／软件协同设计，数据相关性，控制相关性，时间触发协议，非抢占式静态调度策略，静态优先级抢占式调度策略，时间触发系统调度性分析事件触发系统，可，—————_一一AbstractEMBEDDEDSYSTEMSAREnowomnipresent：fromcellularphonestoswitching，frommicrowaretoPDAs，almostal

4、lthedevicesweusearecontrolledbyembeddedsystems．Manyembeddedsystemshavetofulfillstrictrequirementsintermsofperformanceandcostefficiency．Emergingdesignsarcusuallybasedonheterogeneousarchitecturesthatintegratemultipleprogrammableprocessorsanddedicatedhardware

5、components．NewtoolsthatextenddesignautomationtosystemlevelhavetosupporttheintegrateddesignofI山东科技大学硕士学位论文botIlthehardwareandsoftwarecomponentsofsuchsystems．Thisthesisconcentratesonaspectsofschedulingandcommunicationforembeddedreal-timesystems．Specialemphas

6、ishasbeenplacedontheimpactofthecommunicationinfrastructureandprotocolontheoverallsystemperformance．Theschedulingandcommunicationstrategiesproposearebasedonanabstractgraphrepresentationthatcaptures，atprocesslevel，boththedataflowandtheflowofcontr01．Wehavecon

7、siderednon-preemptivestaticcyclicschedulingandpreemptiveschedulingwithstaticfortheschedulingofprocesses，whilethecommunicationarestaticallyscheduledaccordingtothetime—triggeredprotoc01．Wehavedevelopedstaticcyclicschedulingalgorithmsfortime-drivensystemswith

8、controlanddatadependencies．Weshowthatbyconsideringaspectsofthecommunicationprotocol，significantimprovementsCanbegainedintheschedulequality．Inthecontextofevent-drivensystemswehaveproposedalesspessimisticscbedu