一种嵌入式实时系统可调度分析方法技术方案

本申请提供了一种嵌入式实时系统可调度分析方法，属于嵌入式系统可调度分析的技术领域，具体包括骤1：建立基于AADL的IO模型；步骤2：建立基于时间自动机的嵌入式系统模型；步骤3：模拟嵌入式系统运行，进行可调度性分析。通过本申请的处理方案，提高可调度分析结果的准确度。确度。确度。

【技术实现步骤摘要】
一种嵌入式实时系统可调度分析方法


[0001]本申请涉及嵌入式系统可调度分析的领域，尤其是涉及一种嵌入式实时系统可调度分析方法。

技术介绍

[0002]以航空航天为典型代表安全/任务关键嵌入式实时系统，一方面需要保证功能执行正确性，同时需要保证功能时间的正确性。同时在嵌入式实时系统中，I O资源是十分重要的，例如传感器资源、作动器资源、网络资源等。现有的嵌入式系统调度设计与分析方法，关注处理器与部署的软件任务，缺乏对I O资源的支持，或者把I O资源抽象到任务和处理器中，这导致可调度分析的结果不太准确。

技术实现思路

[0003]有鉴于此，本申请提供一种嵌入式实时系统可调度分析方法，解决了现有技术中的问题，提高可调度分析结果的准确度。
[0004]本申请提供的一种嵌入式实时系统可调度分析方法采用如下的技术方案：
[0005]一种嵌入式实时系统可调度分析方法，包括：
[0006]步骤1：建立基于AADL的I O模型；
[0007]步骤2：建立基于时间自动机的嵌入式系统模型；
[0008]步骤3：模拟嵌入式系统运行，进行可调度性分析。
[0009]可选的，所述步骤1具体包括：建立I O资源提供者模型，包括数据、存储和I O设备；
[0010]建立I O资源订阅者模型，包括线程和进程；
[0011]建立I O资源的关系模型，包括PCP、I PCP、P I P协议，在I O资源关系模型中；
[0012]建立订阅者访问资源的开始和结束时间。
[0013]可选的，所述步骤2具体包括：建立任务的时间自动机模型，建立操作系统调度策略的时间自动机模型，建立I O资源调度策略的时间自动机模型，建立任务的时间自动机、操作系统调度策略的时间自动机和I O资源调度策略的时间自动机的同步关系。
[0014]可选的，所述步骤3具体包括：根据任务集的周期属性，设置仿真时间，模拟仿真时间内所有任务的执行，比较所有任务实际响应时间是否小于任务的截止时间。
[0015]可选的，所述步骤1中采用AADL集成开发环境OSATE 2.9建立嵌入式实时系统调度模型。
[0016]可选的，所述步骤2中采用UPPAAL建立嵌入式实时系统的时间自动机模型。
[0017]可选的，所述步骤3中根据任务之间的周期关系，选择各任务的最小公倍数作为仿真周期，进行可调度分析。
[0018]综上所述，本申请包括以下有益技术效果：
[0019]本申请在嵌入式系统设计阶段，针对不同类型的I O资源，规范系统设计，更重要
的是采用仿真方法验证包含I O资源的调度设计正确性，可以尽早地发现系统设计问题，提高可调度分析结果的准确度。
附图说明
[0020]为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
[0021]图1为资源竞争的AADL模型；
[0022]图2为IO资源时间自动机模型；
[0023]图3为调度甘特图。
具体实施方式
[0024]下面结合附图对本申请实施例进行详细描述。
[0025]以下通过特定的具体实例说明本申请的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本申请的其他优点与功效。显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。本申请还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本申请的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
[0026]要说明的是，下文描述在所附权利要求书的范围内的实施例的各种方面。应显而易见，本文中所描述的方面可体现于广泛多种形式中，且本文中所描述的任何特定结构及/或功能仅为说明性的。基于本申请，所属领域的技术人员应了解，本文中所描述的一个方面可与任何其它方面独立地实施，且可以各种方式组合这些方面中的两者或两者以上。举例来说，可使用本文中所阐述的任何数目个方面来实施设备及/或实践方法。另外，可使用除了本文中所阐述的方面中的一或多者之外的其它结构及/或功能性实施此设备及/或实践此方法。
[0027]还需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本申请的基本构想，图式中仅显示与本申请中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。
[0028]另外，在以下描述中，提供具体细节是为了便于透彻理解实例。然而，所属领域的技术人员将理解，可在没有这些特定细节的情况下实践所述方面。
[0029]本申请实施例提供一种嵌入式实时系统可调度分析方法。
[0030]一种嵌入式实时系统可调度分析方法，包括：
[0031]步骤1：建立基于AADL的I O模型。
[0032]步骤2：建立基于时间自动机的嵌入式系统模型。
[0033]步骤3：模拟嵌入式系统运行，进行可调度性分析。
[0034]所述步骤1具体包括：建立I O资源提供者模型，包括数据、存储和I O设备；
[0035]建立I O资源订阅者模型，包括线程和进程；
[0036]建立I O资源的关系模型，包括PCP、I PCP、P I P协议，在I O资源关系模型中；
[0037]建立订阅者访问资源的开始和结束时间。
[0038]述步骤2具体包括：建立任务的时间自动机模型，建立操作系统调度策略的时间自动机模型，建立IO资源调度策略的时间自动机模型，建立任务的时间自动机、操作系统调度策略的时间自动机和I O资源调度策略的时间自动机的同步关系。
[0039]所述步骤3具体包括：根据任务集的周期属性，设置仿真时间，模拟仿真时间内所有任务的执行，比较所有任务实际响应时间是否小于任务的截止时间。
[0040]在一个实施例中，以如下模型为例对嵌入式实时系统可调度分析方法进行具体说明。
[0041]1个进程包含3个线程，处理器采用RMS调度策略，线程都是周期性的，3个线程抢占以太网资源，CPU板通过PCI总线连接以太网卡，任务的时间信息如表1所示，其中t1占用以太网资源时间为执行时间的第二个时间单位，t3占用以太网资源时间为整个执行时间期间。
[0042]表1任务调度信息
[0043][0044][0045]第一步，采用AADL集成开发环境OSATE 2.9建立了嵌入式实时系统调度模型，如图1所示，进程p1包括3个线程t1、t2、t3，部署在cpu1，cpu1通过PCIE总线b本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种嵌入式实时系统可调度分析方法，其特征在于，包括：步骤1：建立基于AADL的IO模型；步骤2：建立基于时间自动机的嵌入式系统模型；步骤3：模拟嵌入式系统运行，进行可调度性分析。2.根据权利要求1所述的嵌入式实时系统可调度分析方法，其特征在于，所述步骤1具体包括：建立IO资源提供者模型，包括数据、存储和IO设备；建立IO资源订阅者模型，包括线程和进程；建立IO资源的关系模型，包括PCP、IPCP、PIP协议，在IO资源关系模型中；建立订阅者访问资源的开始和结束时间。3.根据权利要求1所述的嵌入式实时系统可调度分析方法，其特征在于，所述步骤2具体包括：建立任务的时间自动机模型，建立操作系统调度策略的时间自动机模型，建立IO资源调度策略的时间自动机模型，建立任务的时间自动机、操作系统调度策略...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭鹏，张晓，李亚晖，李运喜，吴娜，
申请(专利权)人：中国航空工业集团公司西安航空计算技术研究所，
类型：发明
国别省市：