车载异构嵌入式系统的调度问题研究

发布时间：2024-05-11 21:53

　　车辆是嵌入式系统的主要应用场所之一,新一代车载异构嵌入式系统正逐步发展成为车载物理信息融合系统(Automotive Cyber Physical System,ACPS),考虑到人员和车辆的安全,需提出高性能、强实时、低成本的调度算法,在设计阶段完成任务到资源的合理分配。因此,围绕可调度性和成本缩减开展基于车载异构嵌入式系统的调度问题研究是十分必要的。本文主要工作和创新点如下。(1)基于时间触发策略的混合周期性功能集合的调度研究。以增强可调度性为目标,考虑了任务和消息的整体调度,提出了最大容忍性后移调度(Maximum Tolerant Backshift Scheduling,MTBS)算法。算法基于插入策略,有选择性地释放满足实时性约束下被已完成调度的任务和消息所占据的资源以满足任务执行时间,减少整体调度时的资源冲突,合理地利用了零星资源,在调度复杂功能集合时能保证较高的调度成功率。(2)基于整数线性规划模型的车载电子系统硬件成本缩减方案研究。基于已找到的调度表,以硬件成本缩减为目标,尝试在保证功能的响应时间约束的前提下,取消尽可能多的处理器,提出了基于整数线性规划的硬件成本缩减...

【文章页数】：59 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1.1汽车中的部分处理设备现代车载系统体系结构日益复杂，图1.1所示为车载系统实例

车载异构嵌入式系统的调度问题研究1第1章绪论1.1研究背景和意义异构嵌入式体系结构广泛应用于航空航天、国防、工业自动化、健康医疗设备、重大基础设施、道路交通等主要领域[1]。车辆是异构嵌入式系统的主要应用场所之一，其内部的汽车电子系统已发展成为成熟的异构分布嵌入式计算系统。从计算....

图1.2本文的组织结构图

车载异构嵌入式系统的调度问题研究7功能任务时间触发、车载功能的混合周期性、系统高异构性和成本敏感等特征，分别提出性能优秀、基于功能安全前提的调度理论和算法，主要包括以下内容：（1）基于系统和功能特性，以最小调度长度为优化目标，针对任务与处理器映射关系已知与系统单总线的情况，结合关....

图2.1系统架构图

车载异构嵌入式系统的调度问题研究9第2章系统模型和调度问题简介2.1异构嵌入式系统调度模型2.1.1嵌入式系统模型嵌入式系统是一个分布式异构系统，系统内的处理器在计算资源、存储资源、通信接口方面呈现不同的能力，因此系统表现出异构性。图2.1给出了一个简单的车载异构嵌入式系统架构。....

图2.2ECU内部结构

硕士学位论文10器和执行器或者不连接，如图2.2所示。其各部件性能不同，ECU呈现异构性。如果需要车辆添加马力、扭矩、提升动力或者优化汽车性能、下降耗油等，都需要通过ECU的调度和执行实现。图2.2ECU内部结构为满足车载功能需要，异构处理单元遍布车身。比如，美国福特公司在201....

本文编号：3970424