收藏本站
《电子科技大学》 2004年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

实时操作系统容错调度技术的研究与实现

王亮  
【摘要】:随着实时计算技术的飞速发展,越来越多的安全关键应用依赖实时系统作为核心控制部件,实时系统成为影响安全关键应用性能和可靠性的决定性因素。显然,提高实时系统的可靠性与提高实时系统的性能具有同样重要的意义。随着硬件可靠性的大幅度提高,实时软件的可靠性成为限制系统可信性的瓶颈。容错,作为保障实时软件可靠性的重要技术,已经成为实时系统研究的热点问题。 本论文详细分析了系统可靠性的基本概念,影响系统可靠性的各种因素,系统地介绍了基本的可靠性保障技术。在此基础上,本论文系统、深入地研究了容错实时调度的基本技术,认为以下问题制约着容错调度技术在实时系统中的应用:其一,容错的引入以资源冗余为代价,导致系统正常运行时的系统资源利用率降低;其二,以往研究的容错实时调度算法实用性不高,只能调度单一类型的实时任务,既未考虑同时调度具有容错需求的实时任务和无容错需求的实时任务,也未能同时调度周期任务和非周期任务。因此,研究和设计高效、简单、实用的容错实时调度算法是容错实时系统需要解决的首要问题。 在分析容错实时系统面临的主要问题基础上,本论文对容错实时调度算法进行了深入地研究,主要工作为:将非精确计算技术、资源回收技术与现有的实时调度算法相结合,提出了两种新的容错实时调度算法(IC-FT-EDF和RR-FTRM),在不降低算法的容错能力的前提下,提高了系统的资源利用率和任务吞吐量;基于资源预分配思想,提出了一种较通用的容错实时调度算法LP-FT,它可调度多种类型的任务,适用范围广泛;在理论上证明了上述算法的正确性,给出了可调度条件,并进行了算法分析;基于实时操作系统CRTOS 2.0,设计其容错调度模块,实现了LP-FT、FT-EDF和FTRM三种容错实时调度算法;对容错调度模块进行测试,结果表明,其时间和空间开销能够满足实时系统的要求。
【学位授予单位】:电子科技大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2004
【分类号】:TP316

【引证文献】
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 覃志东;高可信软件可靠性和防危性测试与评价理论研究[D];电子科技大学;2005年
中国硕士学位论文全文数据库 前3条
1 罗晓;智能化教学辅助训练系统[D];华东师范大学;2011年
2 符利华;基于CPS的实时系统的面向方面的容错调度模型[D];广东工业大学;2011年
3 徐文清;空管系统实时调度策略研究及性能评估[D];四川大学;2006年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前5条
1 王亮,雷航,熊光泽;多类型任务集的容错实时调度算法[J];电子科技大学学报;2004年02期
2 王亮,雷航;基于资源回收的容错单调比率调度[J];电子科技大学学报;2004年04期
3 韩宗芬,秦啸,庞丽萍,李胜利;分布式系统的实时容错任务调度算法设计[J];华中理工大学学报;1999年04期
4 王亮,雷航,桑楠;非精确任务集的容错EDF调度[J];计算机工程;2004年23期
5 陈宇,熊光泽;容错最早时限优先调度[J];计算机工程与科学;2001年05期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 李胜利,张前峰,韩宗芬,庞丽萍;DRT-UNIX的故障检测技术[J];华中科技大学学报;2000年12期
2 何黎刚,韩宗芬,金海,高兰;硬实时任务在多处理机上的动态调度研究[J];华中科技大学学报;2001年05期
3 秦啸,韩宗芬,李胜利,庞丽萍;多处理机系统的高效实时容错调度算法[J];华中理工大学学报;1999年07期
4 王辉,左万利,吕巍;具有纠错能力的截止期优先调度[J];吉林大学学报(理学版);2005年01期
5 周虹;刁树民;;新分布式算法的研究[J];佳木斯大学学报(自然科学版);2006年03期
6 王亮,雷航,桑楠;非精确任务集的容错EDF调度[J];计算机工程;2004年23期
7 叶国骏;李莉丽;雷航;;基于EDF的分布式系统实时容错调度算法[J];计算机工程;2006年04期
8 申利民;徐富林;;非精确实时计算的方面框架及编织测试[J];计算机工程;2007年21期
9 周虹,王永利;一致性全局快照与稳定属性检测算法研究[J];计算机应用;2004年06期
10 沈红卫;远程监测系统中下位机瘫痪及其主要对策[J];计算机测量与控制;2004年03期
中国博士学位论文全文数据库 前5条
1 朱萍;硬实时容错调度算法研究[D];华中科技大学;2011年
2 郑书朋;飞行模拟器的计算机系统实时调度与通信关键技术研究[D];哈尔滨工业大学;2011年
3 陈宇;高可靠容错实时系统的支撑技术研究[D];电子科技大学;2001年
4 姚鑫骅;数控实时系统调度理论及应用研究[D];浙江大学;2006年
5 罗威;分布式实时容错调度算法研究[D];华中科技大学;2008年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 屈建设;雷达多机系统软件设计与实现[D];电子科技大学;2010年
2 张健;一种Linux实时化方法研究与实现[D];辽宁师范大学;2011年
3 刘建军;基于SQLSERVER2008日志增量传输[D];长春理工大学;2011年
4 石斌;航空发动机高可靠性FADEC软件系统技术研究[D];西北工业大学;2004年
5 朴立华;基于CAN总线的远程监控系统分层设计研究[D];天津大学;2004年
6 张智超;高可信赖嵌入式操作系统内核的研究与实现[D];电子科技大学;2004年
7 叶国骏;嵌入式Linux实时容错调度算法的设计与实现[D];电子科技大学;2005年
8 杨鼎强;允许数据项移动和受位置约束的局内装箱算法的研究[D];湖南大学;2005年
9 郭振宇;实时系统防危技术研究与实现[D];电子科技大学;2006年
10 徐文清;空管系统实时调度策略研究及性能评估[D];四川大学;2006年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 周伟良,何鲲,曹先彬,程慧霞;基于一种免疫遗传算法的BP网络设计[J];安徽大学学报(自然科学版);1999年01期
2 沈美芳;林意;;基于专家系统的智能化考试系统[J];办公自动化;2009年06期
3 刘斌,陆民燕,阮镰;基于模糊神经网络的软件可靠性早期预计方法[J];北京航空航天大学学报;2001年02期
4 丛珉,陆民燕,白云峰;软件可靠性预计方法研究及实现[J];北京航空航天大学学报;2002年01期
5 李秋英,陆民燕,阮镰;软件可靠性测试充分性问题的理论研究[J];北京航空航天大学学报;2003年04期
6 王志平,熊光泽;实时调度算法研究[J];电子科技大学学报;2000年02期
7 雷航,罗蕾,熊光泽;一种非周期任务的超时故障模型[J];电子科技大学学报;1996年04期
8 张蓉;基于B/S架构开发企业资源计划(ERP)系统[J];电脑知识与技术;2004年35期
9 孙雪燕;;浅谈人工智能的应用与发展[J];电脑知识与技术(学术交流);2007年20期
10 梅炳夫;;一种自动组卷算法的实现[J];电脑知识与技术;2008年26期
中国重要会议论文全文数据库 前1条
1 于晓军;张胜利;;B/S模式在包钢焦化厂生产调度系统中的实施[A];全国炼钢连铸过程自动化技术交流会论文集[C];2006年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 黎忠文;分布式控制系统中新安全保障技术的研究——安全核技术[D];电子科技大学;2001年
2 陈宇;高可靠容错实时系统的支撑技术研究[D];电子科技大学;2001年
3 周双娥;实时分布容错系统的任务调度技术研究[D];哈尔滨工程大学;2003年
4 阳春华;工业实时系统多任务容错调度技术及应用研究[D];中南大学;2002年
5 彭舰;基于CORBA的分布式系统中实时—容错性的研究——分布式系统中动态调度的设计与实现[D];电子科技大学;2004年
6 杨仕平;分布式任务关键实时系统的防危(Safety)技术研究[D];电子科技大学;2004年
7 吴新勇;嵌入式操作系统安全保障技术研究[D];电子科技大学;2003年
8 宾雪莲;实时系统中的任务调度技术研究[D];国防科学技术大学;2004年
9 童立靖;实时系统的自适应进程调度方法研究[D];中国科学院研究生院(软件研究所);2005年
10 孟燕;铁路智能运输系统结构设计方法研究[D];铁道部科学研究院;2005年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 金涛;基于遗传算法的组卷系统的研究[D];燕山大学;2001年
2 刘军万;分布式实时系统中动态负载共享算法的研究[D];中南大学;2002年
3 周丽;DRP分销管理系统研究[D];东北财经大学;2002年
4 韩冰青;基于遗传算法的软件可靠性分配应用研究[D];上海师范大学;2003年
5 于逊;基于反射技术的防危核研究与实现[D];电子科技大学;2003年
6 计莉;基于不精确计算模型的实时容错调度算法及其应用研究[D];中南大学;2003年
7 杨霞;嵌入式操作系统信息安全核技术的研究与实现[D];电子科技大学;2004年
8 干崇刚;B/S模式下基于构件的工单工作流管理系统[D];电子科技大学;2004年
9 徐蓉;实时系统的内存管理技术研究与实现[D];电子科技大学;2004年
10 游彪;白鹤发电厂日报数据预测及分析研究[D];重庆大学;2004年
【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 徐光侠;陈蜀宇;常光辉;刘宴兵;刘国良;;分布式实时系统的软件故障注入[J];重庆大学学报;2010年02期
2 王学成;陆民燕;李海峰;杨日盛;;带减函数的连续型软件可靠性验证方案[J];重庆大学学报;2012年10期
3 王承松;毛晓光;雷晏;王燕妮;;基于UML的可信概念模型[J];计算机研究与发展;2010年S1期
4 熊光泽;常政威;桑楠;;可信计算发展综述[J];计算机应用;2009年04期
5 张承伟;黄伟;梁鹏;;基于免疫算法的可信软件系统四层本体模型[J];计算机应用研究;2009年11期
6 罗新星;朱名勋;唐中君;;可信软件需求获取与分析研究综述及展望[J];计算机应用研究;2010年10期
7 杨启亮;邢建春;王平;;安全关键系统及其软件方法[J];计算机应用与软件;2011年02期
8 曾福萍;钟德明;陆民燕;;安全关键软件安全性评估方法[J];火力与指挥控制;2012年10期
9 马飒飒;费扬洁;赵守伟;;安全关键软件防危性评测方法研究[J];计算机工程与设计;2008年23期
10 刘玉玲;杜瑞忠;冯建磊;田俊峰;;基于软件行为的检查点风险评估信任模型[J];西安电子科技大学学报;2012年01期
中国重要会议论文全文数据库 前4条
1 周献中;李檬;占济舟;朱颖颖;赵佳宝;;研究软件可信性的新视角:失信因子[A];经济全球化与系统工程——中国系统工程学会第16届学术年会论文集[C];2010年
2 何焱;张来顺;石荣刚;;基于马尔可夫链模型的软件可靠性测试研究[A];计算机研究新进展(2010)——河南省计算机学会2010年学术年会论文集[C];2010年
3 张悦今;张玲玲;刘莹;石勇;;软件可信性属性及其度量研究[A];第四届(2009)中国管理学年会——管理科学与工程分会场论文集[C];2009年
4 王承松;毛晓光;雷晏;王燕妮;;基于UML的可信概念模型[A];第六届中国测试学术会议论文集[C];2010年
中国博士学位论文全文数据库 前8条
1 张海涛;自律计算系统的自律可信性评估研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 徐光侠;分布式实时系统的软件故障注入及可靠性评测方法研究[D];重庆大学;2011年
3 桂盛霖;安全关键嵌入式实时软件的关键非功能属性分析研究[D];电子科技大学;2011年
4 毛居全;有关产品质量可信性若干问题的研究及应用[D];东北大学;2009年
5 庞永刚;基于事件注入技术的网络可信性评测研究[D];哈尔滨工程大学;2007年
6 王平涛;基于连续时间贝叶斯网络的可信软件风险预测研究[D];南京大学;2012年
7 张波;基于测试覆盖的安全关键软件测试策略研究[D];中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所);2012年
8 朱名勋;可信软件非功能需求获取与分析研究[D];中南大学;2012年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 魏晖瑜;基于MDA的需求自动建模工具的设计和实现[D];西安电子科技大学;2010年
2 鲁军;基于故障注入的系统健壮性测试研究[D];南华大学;2011年
3 徐榛;计算机系统可信性评测研究与设计[D];哈尔滨工业大学;2010年
4 冯建磊;基于检查点风险评估的软件行为可信模型[D];河北大学;2011年
5 邱志涛;软件可信性增长测试用例生成方法的研究[D];哈尔滨工程大学;2011年
6 李仁杰;基于监控的可信软件构造技术研究与实现[D];国防科学技术大学;2008年
7 陈立宏;基于构件的嵌入式实时软件可靠性评估模型的研究与应用[D];电子科技大学;2008年
8 唐嘉;基于事件注入的可信性评测工具的研究与实现[D];哈尔滨工业大学;2007年
9 梁鹏;基于免疫算法的可信软件本体模型研究[D];大连理工大学;2009年
10 黄娟;一种基于UMMs的Web软件统计测试方法研究[D];西南大学;2009年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前1条
1 陈宇,熊光泽;容错最早时限优先调度[J];计算机工程与科学;2001年05期
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 陈振东;郑应平;;基于反馈控制的实时调度算法设计与实现[J];电脑知识与技术(学术交流);2007年22期
2 韩建军,李庆华,Abbas A.Essa;基于软件容错的动态实时调度算法[J];计算机研究与发展;2005年02期
3 许庆春;吴光敏;;Nut/OS和μC/OS-II的实时调度算法比较[J];单片机与嵌入式系统应用;2006年05期
4 李岩;钟兆君;;在Linux下改进EDF实时调度算法[J];中国新技术新产品;2009年05期
5 冯艳红,张玉明,徐美华;实时调度算法分类研究[J];微型电脑应用;2005年07期
6 马民;金士尧;;三模容错多处理器动态实时调度算法[J];计算机工程与科学;2007年02期
7 韩建军;李庆华;Abbas A.Essa;;基于任务同步及节能的实时调度算法[J];计算机应用研究;2008年03期
8 洪雪玉;张凌;袁华;;Linux下的实时调度算法[J];华南理工大学学报(自然科学版);2008年04期
9 张阳;董吉文;;基于时限单调算法的混合任务实时调度算法的研究与设计[J];山东科学;2010年01期
10 霍华;崔欢欢;;一种新的嵌入式Linux实时调度算法[J];微电子学与计算机;2011年06期
中国重要会议论文全文数据库 前1条
1 刘云生;肖群;李国徽;;实时调度算法研究[A];第十五届全国数据库学术会议论文集[C];1998年
中国博士学位论文全文数据库 前9条
1 李建国;实时异构系统的集成动态调度模型与算法研究[D];中南大学;2006年
2 姜秀柱;基于EPA的煤矿工业以太网实时调度算法研究[D];中国矿业大学;2011年
3 盛伟;考虑缓存预热时间的多核实时调度算法和分析[D];中国科学技术大学;2011年
4 秦承刚;开放式数控系统的实时操作系统优化技术研究与应用[D];中国科学院研究生院(沈阳计算技术研究所);2012年
5 陈宇;高可靠容错实时系统的支撑技术研究[D];电子科技大学;2001年
6 赵维佺;网络化运动控制系统资源调度研究[D];华南理工大学;2010年
7 朱萍;硬实时容错调度算法研究[D];华中科技大学;2011年
8 聂鹏程;多核处理器上的操作系统调度[D];西安电子科技大学;2013年
9 徐俊刚;流程企业生产调度方法与应用研究[D];中国科学院研究生院(软件研究所);2003年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 王异奇;多处理器实时调度算法实现及模拟框架研究[D];辽宁师范大学;2011年
2 屈海涛;容错实时调度算法研究[D];河北工程大学;2010年
3 刘弢;源于μC/OS-Ⅱ的实时调度算法研究[D];湖南师范大学;2014年
4 吴成涛;混合临界系统实时调度算法研究[D];湖南大学;2013年
5 赵公怡;单处理器环境下实时调度算法研究[D];湖南大学;2011年
6 俞培杰;基于Xen的非对称实时调度算法研究[D];上海交通大学;2011年
7 周丹;一种改进型的硬实时调度算法在RTLinux上的设计与实现[D];西南交通大学;2005年
8 张姝;支持分层混合调度策略的实时调度算法研究与设计[D];沈阳工业大学;2011年
9 李伟生;一种基于功耗敏感的实时调度算法的研究[D];东北大学;2009年
10 董晓峰;嵌入式Linux及其调度策略的研究[D];西安电子科技大学;2004年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026