一种具有时延确定性的多处理器嵌入式系统的实现方法技术方案

本申请提供一种具有时延确定性的多处理器嵌入式系统的实现方法，其特征在于，所述方法包括：步骤1：根据应用数据处理使用的目标资源和应用数据处理的特征，生成各目标资源(处理器)的任务调度表结构；步骤2：根据每个子任务的任务调度性能数据(Pn、Dn)、子任务顺序号(Sn)、单位调度时间槽(t)、任务调度约束(On_min:子任务调度偏移的下限、On_max：子任务调度偏移的上限，每个子任务的调度表)、任务切换时间(Ts)，生成单一计算资源(处理器)任务调度表；步骤3：根据任务调度表的结构和单一计算资源任务调度表，计算应用数据处理延时；步骤4：根据应用数据处理延时，确定多处理器嵌入式系统的每种数据处理任务的延时上限。统的每种数据处理任务的延时上限。统的每种数据处理任务的延时上限。

【技术实现步骤摘要】
一种具有时延确定性的多处理器嵌入式系统的实现方法


[0001]本专利技术涉及嵌入式系统应用领域，具体涉及一种具有时延确定性的多处理器嵌入式系统的实现方法。

技术介绍

[0002]嵌入式系统以其高效灵活的特点在国民生活的众多领域得到了广泛的应用。随着嵌入式系统在各行各业应用的不断推广，通过嵌入式系统实现的产品架构也越来越复杂，传统的由单一处理核心实现整个系统功能的架构越来越无以为继。进而多处理器架构的解决方案得到了广泛的应用。
[0003]这种方案为嵌入式系统的实现提供了更大的灵活性，更丰富多样的处理器选择范围和更便利的技术成果移植。但由多处理器之间工作的独立性，增加了数据传递的时间开销和不确定性，使得这一架构在工业自动化、航空航天、汽车和高速列车等对任务执行时延确定性有着较高要求的应用领域的推广带来了严重的约束。
[0004]为了解决这一问题，需要建立一种分析模型来帮助设计师精确的评估系统中数据流转环节的执行关系。从而在系统实现前期，对任务数据处理时延确定性和时延指标进行评估，以保证系统方案在延时指标和计算资源分配方面不会存在大本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种具有时延确定性的多处理器嵌入式系统的实现方法，其特征在于，所述方法包括：步骤1：根据应用数据处理使用的目标资源及应用数据处理的特征，生成各目标资源的任务调度表结构，任务调度表的结构为{[P1、D1、O1]、[P2、D2、O2]、[P3、D3、O3]...、[Pn、Dn、On]}；步骤2：根据每个子任务的任务调度性能数据Pn、Dn、子任务顺序号Sn、单位调度时间槽t、任务调度约束、任务切换时间Ts，生成单一计算资源任务调度表；步骤3：根据任务调度表的结构和单一计算资源任务调度表，计算应用数据处理延时；步骤4：根据应用数据处理延时，确定多处理器嵌入式系统的每个数据处理任务的延时上限。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤1具体包括：步骤11：确定应用数据处理使用的目标资源及应用数据处理的特征、流程、吞吐量和延时要求；步骤12：判断应用数据的处理特征，如果不是周期性任务数据，进入第13步；如果是周期性人物数据，进入第15步；步骤13：确定事件性应用数据处理的延时要求和数据处理负载；进入第14步；步骤14：以事件性应用数据处理延时要求的二分之一或上一论调度任务执行时间的二分之一作为应用数据的处理时间，进入第15步；步骤15：根据应用数据的处理周期、数据处理过程中所使用计算资源的类型和数据吞吐量,进入第16步；步骤16：根据每个计算资源的所有任务执行参数Pn、Dn，计算每个计算资源上驻留任务的理论可调度性，当所有计算资源上的子任务均理论可调度时，进入第17步；步骤17：使用任务调度配置生成工具根据每个计算资源的子任务性能参数以及子任务与其他计算资源上子任务的顺序关系进行每个计算资源上子任务的调度，如果完成各计算资源的任务调度，则进行第18步；否则，则进入第15步；步骤18：任务调度成功后，按照每个计算资源上任务调度的情况，分别生成每个计算资源的子任务调度表供驻留在该计算资源上的软件运行框架使用，来驱动驻留在相关计算资源上应用的执行；任务调度表的结构为{[P1、D1、O1]、[P2、D2、O2]、[P3、D3、O3]...、[Pn、Dn、On]}，其中，1
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n为驻留在同一计算资源上子任务的编号。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤15包括:确定每种应用数据的子任务；并根据每个子任务所需使用的资源类型，将子任务分配到每个计算资源上；并按照计算资源统计驻留任务的性能要求；按应用数据处理统计各子任务处理执行顺序；如果由于任务调度配置生成工具无法任务调度表或生成的特定计算资源的子任务理论不可调度；则需要再次进行应用数据处理子任务的划分，本次划分要求单个子任务的执行时间要求小于前期子任务的执行时间；这种情况下子任务的数量相应增加。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，步骤16具体包括：每个计算资源上驻留任务可调度性的判断可基于公式计算结果进行判断，
假定每个计算资源上有n各子任务执行，Dn表示第n个任务的执行时间(该时间包含任务驻留计算资源的任务切换时间)，Pn表示第n个任务的执行周期；当每个计算资源上小于1时，则驻留在该计算资源上任务理论可调度；当大于等于1时，该计算资源上任务理论不可调度。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，步骤17具体包括：每个计算资源的驻留子任务完成调度后，将生成每个子任务的调度参数(SubTask_m/s_n[Pn、Dn、On、Sn]),单个计算资源的任务调度表的结构为{[P1、D1、O1、S1]、[P2、D2、O2、S2]、[P3、D3、O3、S3]...、[Pn、Dn、On、Sn]}；基于主从硬件结构的嵌入式系统，应优先进行主计算资源的任务调度，然后根据每个主计算资源的任务调度情况，设置与其...

【专利技术属性】
技术研发人员：邓煜，施佳，王从武，
申请(专利权)人：中国航空无线电电子研究所，
类型：发明
国别省市：