多处理器系统实时调度仿真平台的研究与实现

摘要

实时系统是指能够及时响应外部发生的各种事件，并在规定时间内完成对事件处理的计算机系统。在实时系统中，计算的正确性不仅取决于计算的逻辑结果，也取决于结果产生的时间。如果实时任务不能在规定的时限内计算完成，就可能产生人员伤亡、财产损失等严重后果。由于实时系统具有及时响应、高可靠性、少人工干预等特征，并且随着计算机系统的高速发展和实时系统理论研究的深入，实时系统在许多领域都得到广泛的应用。
　　 实时系统越来越复杂，负载越来越重，多处理器结构越来越多地用于实时系统，实时任务的调度也越来越复杂。这给多处理器实时系统的工程设计带来了更大的挑战。如果有一个多处理器实时系统的实时调度仿真平台，将为实时系统的工程设计和理论研究提供一个很好的辅助工具。
　　 本文研究和开发了一个多处理器实时系统的实时调度仿真平台，为实时系统上常用的速率单调（Rate Monotonic，简称RM）调度算法、截止期单调(DeadlineMonotonic，简称DM)调度算法、最早截止期优先(Earliest Deadline First，简称EDF)调度算法和最小松弛时间优先(Least Laxity First，简称LLF)调度算法提供在多处理器系统上的调度过程仿真。
　　 本文首先介绍多处理器实时系统上的RM调度算法、DM调度算法、EDF调度算法和LLF调度算法。然后描述了实时调度仿真平台的设计和实现方法。特别是系统上实时任务集合的构造方法，既满足了实时调度理论研究中需要验证的大任务集的构造方法，也满足了工程设计中确定任务集合的构造。
　　 实时调度仿真平台详细记录了各个任务在多处理器上的调度执行过程，包括任务占用处理器的执行情况、被高优先级任务抢占让出处理器的情况、以及各个处理器上执行的任务和任务执行的时间长度，以及处理器的忙闲情况。仿真过程可以用文件保存，以便进一步进行分析。
　　 最后，用一个实时调度仿真的实例说明了实时调度仿真平台的应用。

目录

文摘

英文文摘

第一章 绪论

1.1 概述

1.2 课题研究背景及意义

1.3 国内外研究现状

1.4 论文研究内容

1.5 论文组织结构

第二章 实时系统及模型

2.1 概述

2.2 实时任务

2.3 实时系统

2.3.1 实时系统的特点

2.3.2 实时系统分类

2.3.3 实时系统设计

2.4 实时系统模型

2.5 实时系统常用定义

2.6 本章小结

第三章 实时调度算法

3.1 概述

3.2 实时调度

3.2.1 实时调度分类

3.2.2 多处理器系统实时调度

3.2.3 全局调度和分组调度

3.3 实时调度算法

3.3.1 RM调度算法

3.3.2 DM调度算法

3.3.3 EDF调度算法

3.3.4 LLF调度算法

3.4 本章小结

第四章 实时调度仿真平台的设计与实现

4.1 概述

4.2 实时调度仿真平台的需求

4.3 仿真平台输入的设计与实现

4.3.1 生成实时任务集

4.3.2 生成实时任务集的实现

4.3.3 数据保存

4.3.4 用户指定的实时任务集输入

4.4 实时调度仿真

4.4.1 实时调度算法

4.4.2 实时调度方式

4.4.3 仿真过程记录

4.5 本章小结

第五章 一个仿真过程的实例分析

5.1 概述

5.2 实时任务集合

5.3 实时任务调度仿真与分析

5.4 本章小结

第六章 总结与展望48

6.1 概述

6.2 工作总结

6.3 研究展望

参考文献：

致谢：