分布式实时系统整体调度的研究

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1、摘要摘要分布式硬实时系统是实时系统的典型应用，其系统行为具有严格的对限要求，为此必须对系统的任务和消息进行调度，系统的整体调度分析是指将单处理器调度的分析和通信网络的调度分析综合到一个框架内，来评估系统的时问性需求是否能够满足，它是一个NP难问题。本文首先介绍实时系统的一般概念以及调度和可调度分析方法，系统地讨论了速率单调固定优先级调度分析．然后，给出了端到端任务的优先关系和启动抖动，详细论述了任意截止期任务的响应时间分析，在阐述单处理器可调度分析与通信网络可调度分析的基础上，分析了分布式实时系统的整体调度和可诟度分

2、析的思想和方法。CAN总线是一种在工业领域广泛应用的现场总线，本文在分析CAN总线最糟糕响应时间的基础上，将任务的最优响应时间分析和基于概率位填充机制的消息响应时间分析，引入到CAN的整体调度中，提出了一种改进的调度和可调度分析方法．然后通过实例验证了改进算法能够减小整体可调度分析的保守性。时间触发和事件触发是现代分布式系统中的任务和消息的两种基本的触发方式，选择优化、合理的调度和分析方法对分布式系统研究具有重要意义。本文在建立了混合触发系统的系统结构和应用模型之后，详细分析了时『日】触发活动要求的静态循环调度方法及

3、其影响下的事件触发活动的可调度分析，并介绍了三种确定时间触发活动起始时刻的成本函数的计算方法，为混合触发的分和式实时系统的深入研究奠定了理论基础．关键词：分布式系统，硬实时系统，整体调度，可调度分析，CAN总线，时间触发，事件触发AbstraetABSTRACTDistributedhardreal-timesystemisthetypicalapplicationcfreal—timesystem．Thebehaviorofthesystemhasstrictdeadlines，sotasksandmessages

4、ofthesystemmustbescheduled，Theholisticschedulingofthesystemme．al塔thattheprocessorschedulinganalysisandcommunicationschedulinganalysisarecombinedintooneframework．whichisusedtoevaluatethetimerequirementofthesystem．Schedulingofthedistributedhardreal-timesystemisaN

5、Phardproblem．Somebasicconceptsofreal—timesystemareintroduced．aswellasLheschedulingandschedulabilityanalysisofreal—timesystem，andthentheRateMonotonicfixedpriorityschedulingisdiscussed．Afterthat,theprecedenceconstraintsandreleasejitteroftheend-to·endtasksaregiven

6、．Theresponsetimeanalysisofarbitrarydeadlinetasksisdiscussed．Onthebaseofsingleprocessorschedulinganalysisandcommunicationschedulinganalysis，theholisticschedulingisintroduced．CAN．busisoneoftheFieldbUSeSwidelyusedintheindustryfield．OnthebaseoftheWorst—responsetime

7、analysisofCANmessage，theBest-responsetimeofCANmessageandresponsetimeanalysiswimprobabilitybit·stuffingareintroducedintotheHotistieSchedulingofCAN-bus．Animprovedholistieschedulingmethodisprovidedwhichdecreasesthepessimismoftheanalysis．Toprovethevalidityoftheimpr

8、ovedmethodacaseofexampleisgiven．Time-TriggerandEvent-Triggerarebasictriggertypesinthemodemdistributedreal-timesystem．Ithasgreatsignificancetochooseoptimizedandreasonablesche