《汽車電子系統中軟體組件分配與混合關鍵性調度研究》是依託湖南師範大學，由魏葉華擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：汽車電子系統中軟體組件分配與混合關鍵性調度研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：魏葉華
- 依託單位：湖南師範大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
汽車電子系統複雜性急劇增長，成為了典型混合關鍵性實時嵌入式系統，在開發和性能保證上均面臨許多挑戰。項目將在開發前期中軟體組件到ECU分配、運行期中多處理器混合關鍵性調度這兩個關鍵問題開展研究，擬取得以下兩方面成果：①採用問題分解思想，設計基於圖劃分的多步分配算法：減少通信為標準，基於圖劃分理論生成組件劃分；根據外連節點出度對劃分進行分支切割。實現較高資源利用的最佳化匹配，更好適應組件數目增長。②完成ECU配置後，對多處理器ECU，設計可靠的混合關鍵性任務劃分調度算法：從功能子系統級計算任務優先性值；研究基於EDF混合關鍵性任務可調度性，生成處理器數等同的劃分，遍歷任務並進行劃分檢驗，以均衡處理器負載為標準選擇劃分；根據子系統級優先值，調整任務執行順序或進行遷移，提高調度性能和可靠性。最後進行仿真和原型系統驗證。通過本項目研究，為汽車電子系統的研發提供一定理論支持，提高開發效率和系統性能。
結題摘要
隨著智慧型化、網路化的發展，汽車電子系統複雜性迅速增長，系統設計和開發面臨許多新的問題。課題圍繞汽車電子系統設計開發中的軟體組件分配、混合關鍵性任務調度及可靠性保證等幾個關鍵問題開展了研究工作，主要成果如下：（1）對於軟體組件到車載ECU分配這一NPC問題，以減少在不同ECU間通信開銷為出發點，提出了基於圖劃分的兩步軟體組件分配算法，首先對組件圖進行K路劃分，然後對不滿足ECU源約束的劃分，依據連線度進行切割調整；（2）針對汽車電子系統安全關鍵性需求和ECU嵌入式單元資源受限的特點，提出了滿足任務可靠性的、資源開銷成本最小化啟發式任務分配算法。採用任務分解的思想，將套用的可靠性目標轉變到單個任務上，然後設計了啟發式任務分配算法，根據任務的可靠性目標為約束，為任務選擇資源開銷成本最小的處理器。（3）對於混合關鍵性汽車電子系統，從設計者角度出發，為增加任務的可調度數，在高關鍵任務模型中引入機率參數，結合任務劃分方法，提出了基於機率的虛擬截止期EDF混合關鍵性調度算法。（4）為更好的開展理論驗證與套用研究，搭建了基本的車載匯流排網路實驗平台，模擬了車載系統的部分功能。項目組發表研究論文6篇，培養碩士生3名，基本完成了項目的預期目標。項目研究成果，在軟體到ECU自動分配、車載系統可靠性保證等方面具有一定的理論參考價值。
