[发明专利]一种面向多核实时系统的时间确定性方法

权利要求书

1.一种面向多核实时系统的时间确定性方法，其特征在于：能够使用该套确定性方法引导多核实时系统多线程程序按照时间确定性要求完成任务；所述系统包括运算资源管理模块，调度裁决模块，任务同步模块，专用核心模块；

运算资源管理模块，一个含任务-资源映射器、运算资源分配器，具备快速任务调度的模块，通过特定数据结构及特定策略确定全局运算资源的实时状态，并对各资源进行规划和监控；

调度裁决模块，一个依据预估公式与优先公式来对新增任务实时性进行分类判断，制定并裁决出可行的调度方案的模块，为任务在规定时间内得到响应提供保障；

任务同步模块，一个由同步时间片策略、同步组控制器、同步信息存储器构成的，用于并行的程序进入串行同步状态时的管理和计算，使真正需要进入同步阶段的任务更好的完成调度并保障多核时间确定性的模块；

专用核心模块，一个使用了可信公式作为任务运行依据的模块，独立于其他运算核心的用于对时间要求极为苛刻的任务，根据策略提供专门的运算核心和资源，保障其处理的完成的模块。

2.根据权利要求1所述的一种面向多核实时系统的时间确定性方法，其特征在于，所述运算资源管理模块包括任务-资源映射器和运算资源分配器；

任务-资源映射器，借助特殊的数据结构反映运算资源和任务之间的归属关系，实现对运行资源重组织；

运算资源分配器，采用特定策略确定资源实时状态，控制运行的任务依据策略来划分核心、令牌来获取相应资源，起到规划和监控作用；

所述运算资源包括运算核心、来自系统和任务间的信号量、互斥锁、条件变量、共享内存。

3.根据权利要求2所述的一种面向多核实时系统的时间确定性方法，其特征在于，所述的数据结构由资源表和任务树构成；

资源表是形如资源ID,资源地址,资源占用指针,资源参数的四元组构成的表；

任务树是反映核心、任务、资源之间分布关系的树状数据结构；

资源表和任务树搭配形成多条资源链，从而通过类链表、类索引的工作方式快速查询和维护运行资源。

4.根据权利要求2所述的一种面向多核实时系统的时间确定性方法，其特征在于，所述的采用特定策略的运算资源分配器依据的是划分策略和令牌策略；

划分策略是系统核心依据当前任务队列对系统持有的具有管理权限的运算核心实施划分运行模式的策略，运行模式包括高优先级核心模式和低优先级核心运行模式，要求高优先级核心在系统中被固定划分，并依据实时任务数量，在符合核心分配情况下可临时性注册为低优先级核心的动态调整策略；

令牌策略是任务运行过程中由任务经过调度裁决模块的授权获取令牌后，在优先级保证下持有资源；依据任务运行模式分为并行令牌和串行令牌，所有资源访问依令而动，并行令牌由调度裁决模块授权给具备访问共享资源条件的并行任务，串行令牌由任务同步模块授权给在同步串行阶段的任务，串行令牌具有剥夺并行令牌的资格，串行令牌调用过的资源，在同步没有结束时，并行令牌返回访问失败的信号。