基於虛擬化的多核實時系統設計與分析技術研究

《基於虛擬化的多核實時系統設計與分析技術研究》是依託東北大學，由鄧慶緒擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：基於虛擬化的多核實時系統設計與分析技術研究
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：鄧慶緒
• 依託單位：東北大學

中文摘要

多核處理器正逐步成為嵌入式實時領域硬體平台的主流，其提供的強大處理能力使設計者可以在同一塊處理器晶片上部署多個不同的套用，這些套用通常具有不同的關鍵性。為實現在多核處理器上搭建滿足不同關鍵性需求的高效、可靠系統，設計者們通常採用虛擬化技術來對不同子系統的功能進行嚴格的隔離。現有的實時嵌入式系統設計與分析技術，還無法有效地指導設計者在多核平台上採用虛擬化結構框架構建可靠的該類系統。隨著多核處理器變得越來越強大，工業界對高效可靠的虛擬化多核實時系統設計方法的需求越來越迫切。 本項目將針對上述問題和需求展開相關理論和關鍵技術研究，包括基於實時演算的多核系統分層實時調度分析、面向混合關鍵性系統的虛擬化系統設計與分析、多核虛擬化系統中實時中斷回響策略的設計與分析以及面向虛擬化系統的多核處理器共享資源管理等技術。項目還將實現一個原型系統，對提出的新機制與策略以及相應的分析方法進行評估。

結題摘要

解題摘要（500字以內） 多核處理器正在變成嵌入式實時領域硬體平台的主流。多核處理器所提供的強大處理能力使設計者可以在同一塊處理器晶片上部署多個不同的套用，這些套用通常具有不同的關鍵性。為實現在多核處理器上搭建滿足不同關鍵性需求套用的可靠高效系統，設計者們通常採用虛擬化技術來對不同子系統的功能進行嚴格的隔離。現有的實時嵌入式系統設計與分析技術不還無法有效地指導設計者在採用虛擬化結構框架的多核系統上構建可靠的該類系統。隨著多核處理器變得越來越強大，航空、航天、現代武器系統和工業界對高效可靠的虛擬化多核實時系統設計方法的要求越來越迫切。 本項目在4年的研究期內，針對上述問題進行基本理論和關鍵技術方面的研究。項目研究針對虛擬化環境下多核平台系統分層實時調度技術、面向混合關鍵性系統的虛擬化系統設計與分析技術、多核虛擬化系統中實時中斷回響策略的設計與分析技術以及面向虛擬化系統的多核處理器共享資源管理等技術進行了深入研究，取得一批理論和關鍵技術研究成果，在包括RTSS、RTAS、DATE等知名國際會議，IEEE Transactions on Industrial Informatics、IEEE Transactions on Computer-Aided Design of Integrated Circuits and Systems、IEEE Transactions on Mobile Computing、ACM Transactions on Embedded Computing Systems等國際期刊，《計算機學報》、《軟體學報》、《電子學報》等國內一級學報發表論文32篇，申請發明專利3個，培養畢業博士後1人，博士5人，碩士16人。舉辦全國性嵌入式系統學術會議1次，參與舉辦全國信息物理系統(CPS)學術研討會一次。項目成果對提高軍用智慧型化裝備、航空航天、智慧型製造等關鍵、複雜嵌入式系統的性能和可靠性具有重要意義。