[发明专利]一种基于多处理器的AADL模型的可调度性分析方法

说明书

本发明公开一种基于多处理器的AADL模型的可调度性分析方法，包括以下步骤：提取AADL系统架构中各分区的相关信息以及各分区与处理器构件的绑定关系；分析各分区与处理器构件的绑定关系，将每个分区中的每个线程构件与唯一的处理器构件绑定；确定各分区中线程构件的执行时序，计算每个线程构件的响应时间；根据各线程构件的响应时间及截止时间，计算系统中相应各线程构件的可调度性；根据各线程构件的可调度性，得到系统可调度性。通过上述步骤对基于多处理器的AADL模型的可调度性分析计算，得到系统模型的可调度性分析结果，为多处理器的AADL模型的可调度性分析方法提供一种较为精确的可调度性评价方法。

技术领域

本发明涉及一种基于多处理器的AADL模型的可调度性分析方法。

背景技术

结构分析和设计语言AADL(Architecture Analysis And Design Language)是一种用来设计和分析性能关键实时系统的字符画和图形化的模型语言，广泛应用于航空宇航工业中对安全关键应用系统模型的建模，它能够用来描述组件之间的功能接口，也能描述组件的时间需求。它也能够描述组件之间的交互关系，如数据输入输出、软件组件和硬件组件之间的绑定关系等。因此设计者可能从各个方面对模型进行分析和评估。下面简要介绍AADL模型元素：

组件是AADL的主要建模单位，组件包括有线程组件、处理器组件等。每个线程组件可以处于停止、睡眠或活跃状态。一个活跃的线程可以等待分派、执行或由于临界资源访问而阻塞。线程的属性可以有最坏执行时间、截止时间、分派协议、最小到达间隔时间等参数。根据线程的分派协议和对外部事件的响应，其类型可以分为周期线程、非周期线程、零星线程和后台线程。线程组件的调度协议定义在处理器组件的参数上。

调度分析领域自二十世纪六七十年代提出以来已经是一个研究相对成熟的领域，但是对于有不确定到达时间的非周期线程的系统，仍然缺乏精确分析的方法。传统上处理不确定到达时间的非周期线程的系统采用近似的悲观方法，即考虑最坏情况下非周期线程到达的最大频率，因此该种方法为其预留的处理器资源过多，无法精确计算是否可以调度。

目前已有一些支持AADL模型元素调度分析的工具，主要是Furness工具集和Cheddar工具。但是Furness工具集不能分析由外部环境驱动的嵌入式系统的调度性分析，而Cheddar工具本不是针对AADL模型元素开发，需要进行语义转换，且使用悲观的最坏情况分析，其调度分析结果不精确。上述工具和方法由于语义不同或分析范围的局限性，均不能有效的精确分析AADL的调度性，从而不能反馈给AADL建模人员准确的信息。随着计算机芯片技术以及分区技术在航空电子系统的广泛应用，基于多处理器多分区的DIMA(分布式智能模块化系统)架构越来越受到重视。目前，并没有针对DIMA架构系统的AADL模型的可调度性分析方法提出。

有鉴于此，提出一种基于多处理器的AADL模型的可调度性分析方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于多处理器的AADL模型的可调度性分析方法。

为达到上述目的，本发明采用下述技术方案：

一种基于多处理器的AADL模型的可调度性分析方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1.提取AADL系统架构中各分区的相关信息以及各分区与处理器构件的绑定关系；

S2.分析各分区与处理器构件的绑定关系，将每个分区中的每个线程构件与唯一的处理器构件绑定；

S3.确定各分区中线程构件的执行时序，计算每个线程构件的响应时间；

S4.根据各线程构件的响应时间及截止时间，计算系统中相应各线程构件的可调度性；

S5.根据各线程构件的可调度性，得到系统可调度性。

进一步地，所述步骤S2包括：