[發明專利]基于資源競爭模型的AADL模型可調度性驗證方法

有效

• 申請號: 201510064421.5
• 申請日: 2015-02-09
• 公開（公告）號: CN104598302B
• 公開（公告）日: 2017-10-27
• 發明（設計）人: 董云衛;隗立超;童安樂
• 申請（專利權）人: 西北工業大學
• 主分類號: G06F9/46
• 分類號: G06F9/46
• 代理公司: 西北工業大學專利中心61204
• 代理人: 王鮮凱

1.一種基于資源競爭模型的AADL模型可調度性驗證方法，其特征在于包括以下步驟：

步驟一、通過分析AADL模型的架構，提取構件與時間相關的屬性以及構件連接關系，找到系統中各個進程的并發體的集合，系統的并發體集合用CS表示；

步驟二、通過分析AADL模型的架構，提取構件與時間相關的屬性以及構件連接關系，找到系統的線程干擾集集合，用InterS表示；為每個進程建立完并發體集合后，針對進程P_i中的任意一個線程建立其干擾集

1)分析與線程在同一個進程中的線程：如果線程和線程是并發關系，即并且線程的優先級不低于線程那么屬于的并發集，即通過分析進程P_i中的每個線程，建立線程的并發集

2)分析與線程在不同進程中的線程：對于與線程不在同一個進程中的線程，即P_l中的線程，其中l≠i，選擇進程P_l中線程執行時間之和最大的并發體，作為進程P_l(l≠i)中的線程的代表；在計算各個并發體中線程執行時間之和之前，需要針對下面兩種情況對并發體進行裁剪：

i.并發體中有線程通過進程連接而與線程形成連接關系；

ii.并發體中有線程的優先級低于線程

完成從并發體中裁剪掉這些線程之后，計算各個并發體中剩余的線程的執行時間之和，然后找出與線程所在的進程不同的各個進程中的并發體，并選擇線程的執行時間之和最大的并發體，將該并發體中裁剪完剩余的線程加入到線程的干擾集中；

將計算得到的線程的并發集中的線程加入到干擾集中，完成線程的干擾集的建立；

步驟三、由步驟一、二的結果得到系統的資源競爭模型RCM，所述資源競爭模型由一個四元組描述，即RCM＝(PS,TS,CS,InterS)，其中，PS是系統的進程集合，由系統中全部N個進程組成，而P_i表示系統中的任意一個進程，所以PS＝{P₁,…,P_i,…,P_N}；TS是系統中全部線程組成的集合，TS_i表示系統中某個進程P_i中所有線程組成的集合；如果系統由進程P₁,…,P_i,…,P_N這些進程構成，那么每個進程都對應一個線程集合，即TS₁,…,TS_i,…,TS_N，那么整個系統的線程集合TS＝TS₁∪…∪TS_i…∪TS_N；另外，如果進程P_i中有M_i個線程，那么TS_i是其對應的線程集合，則CS是系統的并發體集合，由所有進程中的并發體組成，而CS_i表示進程P_i中的所有并發體構成的集合，是CS的一個子集，所以CS＝CS₁∪…∪CS_i…∪CS_N；另外，如果進程P_i中有S_i個并發體，那么是其對應的并發體，則InterS是系統的線程干擾集集合，與線程集合TS一一對應，TS中的每個線程對應InterS中的一個干擾集，即是線程對應的干擾集,所以InterS是一個由集合組成的集合，是線程對應的并發集，而且是的真子集，也就是

步驟四、基于系統的資源競爭模型中各個線程的干擾集來計算該線程的響應時間；線程需要等待其干擾集中所有線程執行完成并釋放處理器資源才能開始執行，所以其響應時間就是其干擾集中所有線程的執行時間之和，如公式(1)所示；

R(Tij)=ΣTxy∈InterijE(Txy)---(1)]]>

其中是線程的干擾集中的一個線程，而E(T_x^y)是線程T_x^y的執行時間；

步驟五、將每個線程的響應時間和執行時間之和與其截止期限屬性進行比較，獲得每個線程的可調度性；計算出各個線程的響應時間后，從系統的AADL模型中的構件屬性中直接獲得各個線程的執行時間和截止期限屬性，對各個線程構件的可調度性和整個系統的可調度性進行判斷；整個系統的可調度性進行判斷根據下面兩條規則：

規則1：在一個給定處理器資源的系統中，是其中的一個線程，是該線程的響應時間，是該線程的執行時間，而是該線程的截止期限(Deadline)屬性值，如果滿足完成線程調度；

規則2：在一個給定處理器資源的系統中，如果任意一個線程都能夠被成功調度，那么該系統就能夠被成功調度；

根據上面介紹的可調度性分析方法和兩條判斷規則，根據系統的AADL模型靜態計算分析出其可調度性。