《多核實時軟體分析理論與技術研究》是依託東北大學，由王義擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：多核實時軟體分析理論與技術研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：王義
- 依託單位：東北大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
實時系統設計的核心任務是在系統設計階段，能夠通過精確、高效的分析手段，判定系統的時間特性能否滿足所規定的要求。隨著套用需求的不斷提升，多核處理器套用於實時系統已經成為必然趨勢。在多核系統中，多個實時任務並行執行，並共享系統資源，導致系統的時間行為異常複雜，難於分析。對多核系統進行合理的建模，並根據相應的系統模型在任務級和系統級層次上提出精確、高效的時間行為分析方法，是所有實時系統設計者所面臨的巨大挑戰。基於此背景，本項目研究多核實時軟體時間分析理論與技術，主要內容包括：（1）支持精確建模和高效分析的多核系統時間模型；（2）多核系統最壞情況執行時間分析（任務級分析）；（3）多核實時調度與可調度性分析（系統級分析）。並基於上述理論成果，設計一個多核實時作業系統原型，在實際環境中驗證所提出理論的有效性。該項目的研究，將為多核實時軟體時間分析突破一些理論瓶頸，推動多核平台在實際系統中的套用。
結題摘要
多核處理器套用於實時系統已經成為必然趨勢。對多核系統進行合理的建模，並根據相應的系統模型在任務級和系統級層次上提出精確、高效的時間行為分析方法，是所有實時系統設計者所面臨的巨大挑戰。針對這一問題與現狀，本課題在多核實時軟體分析方面開展了大量研究，主要研究內容與成果包括：（1）提出了三種全新的實時任務建模理論與技術，包括：基於實時演算的分散式實時系統時間分析模型，面向實時任務圖的實時系統任務模型，基於OpenMP的多核實時任務模型；（2）研究了多核實時系統中的程式最壞情況執行時間分析技術，提出了面向FIFO與MRU替換策略的最壞情況執行時間分析技術，提出了面向Intel Ivy Bridge體系結構的Cache替換策略偵測技術；（3）研究了不同任務模型下的多核實時調度技術與可調度性分析技術，同時，將研究擴展到混合關鍵系統的實時調度方面以及混合記憶體系統的實時調度方面；（4）研發了一個多核實時作業系統，支持多核共享資源隔離與管理、支持多核實時調度；開發了一個多核實時任務建模與設計工具，可以針對OpenMP程式進行實時任務模型的抽取，並基於此開展時間分析。以上研究工作的開展，為多核處理器在實時系統中的套用突破了一些基本理論，提供了創新技術，能夠推動航空航天、汽車電子、能源系統等相關套用領域的發展。
