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题目：
雅宝题库答案：
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雅宝题库解析：
随着电子与计算机技术的快速发展，现代航空电子系统日趋综合化和模块化。计算相关的任务从分布的专用处理单元逐渐向集中的具有通用处理功能的模块组汇聚，形成了核心处理系统。本文针对航空电子核心处理系统中的任务调度题目展开研究，包括：核心处理系统的体系构架研究、周期强实时任务的分层调度研究、混合实时任务的分层调度研究、核心处理系统的多层资源分配研究、分布式环境下任务序列的实时性分析以及核心处理系统设计与仿真平台的研究与开发。具体而言，完成了以下研究工作：1）对航空电子核心处理系统的概念及现状进行了概述，并综述了实时任务调度技术。以实时性和可靠性为切入点，基于综合模块化航空电子的概念，给出一种核心处理系统构架，并对其中的关键技术进行了分析。2）针对单处理节点上的周期强实时任务，提出一种确保时间与空间分区的双层任务调度算法。在合理构建算法模型的基础上，分别推导出基于精确响应时间和近似响应时间的可调度性判定条件。分析了任务可调度性与分区参数之间关系，推导出分区调度周期上界和分区系数下界，提出一种基于最先适合的分区设计与优化算法。通过实验验证了算法的有效性，证明其相较于平衡型分区设计方法更适于具有实时性保证的分区。3）针对航空电子系统中的节能需求，分析了节能方法在双层任务调度构架下的可行性，结合处理器休眠技术和动态电压调节技术，提出一种双层任务调度构架下的节能调度算法。实验证明该算法在不破坏原有的可调度性分析结论的基础上，有效地降低了处理器能耗。4）针对核心处理系统中任务的多样性，提出混合实时任务的双层调度算法。对于非周期弱实时任务，引入响应时间期望和期望可调度的概念，推导出双层调度下非周期弱实时任务的可调度性判定定理。对于弱硬实时任务，仅保证强制任务的时限要求，推导出双层调度下弱硬实时任务的可调度性判定定理。考虑系统中同时存在的多个周期强实时任务分区、非周期弱实时任务分区和弱硬实时任务分区，提出具有混合实时任务的分区设计方法，并通过仿真证明了方法的有效性。5）深入研究了航空电子核心处理系统的资源分配题目，提出一种多层资源分配算法。结合分布式环境下的资源约束以及处理节点上采用的双层任务调度，将资源分配题目自然地划分为两个层次：平台层任务分配与节点层分区参数优化。提出并实现了一种基于遗传模拟退火的核心处理系统任务分配算法。仿真结果表明，双层资源分配算法可以满足包括处理能力、内存与网络带宽在内的资源约束，同时考虑到任务的负载均衡，使处理节点资源能够有效的利用。6）针对核心处理系统中的分布式实时应用，提出系统的可调度性分析算法。利用网络演算理论和全局分析的思想，推导出任务序列的端到端最坏情况响应时间，以及系统可调度的判定条件。算法具有较强的通用性，为系统的设计与优化提供了理论基础。仿真结果表明算法给出了紧凑的任务序列响应时间上界。7）给出了一种适用于新型航空电子核心处理系统的设计方法，并构建了综合设计与仿真平台。应用该平台可以快速有效的建立核心处理系统设计方案，并在具有初步设计方案之后，通过仿真工具验证方案的合理性。在设计与仿真验证的交替进行中，对系统不断优化、层层深入，直至方案达到设计要求。该平台软件有利于加快综合核心处理系统的设计与实现。 |
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发表于 2022-8-21 09:43:07
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