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严格实施实时系统——从理论到应用。 (英语) Zbl 1272.68097号

摘要:正确高效地实现通用实时应用程序仍然是一个非常悬而未决的问题。一个关键问题是满足时间约束,时间约束的满足程度取决于执行平台的特性,尤其是其速度。现有的严格实现技术适用于特定类别的系统,例如,具有周期任务或时滞系统的系统。
我们提出了一种基于模型的实时系统通用实现方法,该方法基于两种模型的使用:
将实时软件的行为表示为时间自动机的抽象模型,该模型描述了用户定义的平台相关的时间约束。它的转换是永恒的,与实时软件语句的执行相对应。{}表示在给定平台上运行的实时软件行为的物理模型。它是通过为抽象模型的转换分配执行时间来获得的。可实现性的一个必要条件是时间安全,即物理模型的任何(定时)执行序列也是抽象模型的执行序列。时间安全只是指平台足够快以满足时间要求。由于动作的执行时间不准确,因此通过假设时间鲁棒性来检查动作的最坏执行时间的时间安全性:当执行平台的速度增加时,时间安全性保持不变。{}我们证明,通常,物理模型不具有时间鲁棒性,并且时间确定性是时间鲁棒性的充分条件。对于给定的实时软件和与时间鲁棒模型相对应的执行平台,我们定义了一个执行引擎,用于协调应用程序软件的执行,以满足其时间限制。此外,在非稳健性的情况下,执行引擎可以检测违反时间安全的行为并停止执行。
我们实现了具有实时约束的BIP程序的执行引擎,并验证了两个案例研究的实现方法。机器人应用程序模块的实验结果表明,与现有实现相比,该模型的CPU利用率和大小都有所降低。自适应视频编码器的实验结果也表明,缺乏时间鲁棒性可能会严重降低平台执行速度的性能。

MSC公司:

68号30 软件工程的数学方面(规范、验证、度量、需求等)
65年第68季度 形式语言和自动机
PDF格式BibTeX公司 XML格式引用
全文: 内政部

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