改进的单调速率调度算法

实时系统中调度算法起着重要的作用.单调速率调度算法(rate monotonic algorithm,RM)是一种被 广泛使用的调度算法,并且已被证明是一种最佳的静态优先级算法.传统的RM算法忽略上下文切换需要消耗的时间,针对此问题,提出了一种延迟抢占的改进方法.该方法考虑了上下文切换消耗时间对调度算法的影响,可以减少...     

一种基于投影时序逻辑模型检测的入侵检测方法

基于时序逻辑模型检测的入侵检测技术降低了误用检测的漏报率,然而却几乎不能描述并发攻击和分段攻击,因而对这些复杂的攻击模式漏报率仍很高。本文针对该问题,提出了一种基于投影时序逻辑模型检测的入侵检测方法。对若干复杂攻击实例的检测表明,新方法可有效降低对并发攻击和分段攻击的漏报率。     

一种基于并发命题投影时序逻辑模型检测的入侵检测方法

基于投影时序逻辑模型检测的入侵检测方法具有描述网络入侵者分段攻击的能力,然而对并发攻击仍无能为力,因为该逻辑无法直接描述并发。针对此问题,在该逻辑的基础上定义了一种新的并发算子,并给出基于并发投影时序逻辑模型检测的入侵检测方法。对复杂攻击实例的检测表明,新方法可有效提高对并发攻击的检测能力。     

一个命题投影时序逻辑符号模型检测器

现有模型检测工具的形式化规范语言,如计算树逻辑(computation tree logic,简称CTL)和线性时序逻辑(linear temporal logic,简称LTL)等的描述能力不足,无法验证ω正则性质.提出了一个命题投影时序逻辑(propositional projection temporal logic,简称PPTL)符号模型检测工具——PLSMC(PPTL symbolic model checker)的设计与实现过程.该工具基于著名的符号模型检测系统NuSMV,实现了PPTL的符号模型检测算法.PLSMC的规范语言PPTL具有完全正则表达能力,这使得定性性质和定量性质均可被验证.此外,PLSMC可以有效地缓解模型检测工具中容易发生的状态空间爆炸问题.最后,利用PLSMC对铁路公路交叉道口护栏控制系统的安全性质和周期性性质进行验证.实验结果表明,PPTL符号模型检测工具扩充了NuSMV系统的验证能力,使得时间敏感、并发性和周期性等实时性质可以被描述和验证.     

基于线性时序逻辑的实时系统模型检查

模型检查是一种用于并发系统的性质验证的算法技术.LTLC(linear temporal logic with clocks)是一种连续时间时序逻辑,它是线性时序逻辑LTL的一种实时扩充.讨论实时系统关于LTLC公式的模型检查问题,将实时系统关于LTLC公式的模型检查化归为有穷状态转换系统关于LTL公式的模型检查,从而可以利用LTL的模型检查工具来对LTLC进行模型检查.由于LTLC既能表示实时系统的性质,又能表示实时系统的实现,这就使得时序逻辑LTLC的模型检查过程既能用于实时系统的性质验证,又能用于实时系统之间的一致性验证.     

单调时限调度算法的可调度分析

单调时限调度通过定义Di≤Ti放宽了单调比率调度对被调度任务集的限制,使之更加近似于工程实际,但现有的单调时限调度的可调度分析的充分条件十分复杂。文章提出并证明了基于最小处理器利用率上限的单调时限调度的充分可调度条件,大大简化了单调时限调度的调度分析。     

混合实时事务的延期单调速率调度算法及其可调度性分析

对于含有实时和非实时两部分的混合实时应用,传统的单调速率调度算法(RM)已不再适用.为此,该文引入“混合实时事务”的概念,并针对这类事务提出一种延期单调速率调度算法(DRM);着重分析了DRM算法对混合实时事务的可调度性;进行了实验测试与性能分析比较．结果表明,事务集中混合实时事务占的比例越高,混合事务中非实时子事务占的比例越大,该算法的CPU使用率阈值就越高,且在各种情况下,DRM算法与RM算法相比性能都更优,最低情况也与之一样．     

单调速率调度算法的可调度性分析与仿真

单调速率调度算法是一种经典的周期任务调度算法,在采用单调速率调度算法调度周期任务前对算法的可调度性进行分析和仿真是十分必要的。该文介绍了单调速率调度算法的基本调度规则和可调度的充分必要条件,分别基于Windows平台的多线程机制和实时操作系统SACOS的RMS管理器对单调速率调度算法的可调度性进行仿真,并对仿真结：果进行了评价与分析。仿真结果表明,这两种方法可为单调速率调度算法的可调度性分析提供有益的指导。     

基于RM与EDF的实时混合调度算法研究

通过对实时系统中静态调度算法RM和动态调度算法EDF的研究与分析,针对两种调度算法在实际应用中的问题,提出了一种基于阈值δ的混合调度算法,将RM与EDF调度算法相结合,并从数学角度描述了混合调度算法的可调度性与实时任务的周期、执行时间等属性之间的关系,给出了混合调度算法可调度性的充分必要条件。最后用实验验证了混合调度算法的有效性。     

基于单调速率调度算法的μC/OS-II多任务周期的设计

嵌入式实时操作系统μC/OS-II对于多任务调度采用让就绪表中优先级最高的任务总是处于运行状态,这种策略在周期性多任务的调度中存在着缺陷,可能使得任务的周期设计不当导致任务不能被调度。通过引入单调速率调度算法,在对多个任务设计任务周期时予以分析,确定每个任务都能被调度。     

A Feasibility Decision Algorithm for Rate Monotonic and Deadline Monotonic Scheduling

Rate monotonic and deadline monotonic scheduling are commonly used for periodic real-time task systems. This paper discusses a feasibility decision for a given real-time task system when the system is scheduled by rate monotonic and deadline monotonic scheduling. The time complexity of existing feasibility decision algorithms depends on both the number of tasks and maximum periods or deadlines when the periods and deadlines are integers. This paper presents a new necessary and sufficient condition for a given task system to be feasible and proposes a new feasibility decision algorithm based on that condition. The time complexity of this algorithm depends solely on the number of tasks. This condition can also be applied as a sufficient condition for a task system using priority inheritance protocols to be feasible with rate monotonic and deadline monotonic scheduling.     

多智体系统时序认知规范的SPIN模型检测

SPIN模型检测器主要用来检测线性时序逻辑描述的规范,而多智体系统的规范采用时序认知逻辑描述比较方便。本文着重讨论了如何利用SPIN模型检测线性时序认知逻辑的方法,根据局部命题的理论,将模型检测知识算子和公共算子表述的规范规约为模型检测线性时序逻辑的问题,从而使SPIN的检测功能由线性时序逻辑扩充到线性时序认知逻辑。本文通过一个RPC协议分析实例来说明模型检测线性时序认知逻辑的方法。     

基于时态测试器的实时分支时态逻辑模型检测

基于自动机理论的模型检测技术在形式化验证领域处于核心地位, 然而传统自动机在时态算子上不具备可组合性, 导致各种时态逻辑的模型检测算法不能有机整合.本文为了实现集成限界时态算子的实时分支时态逻辑RTCTL*的高效模型检测, 提出一种RTCTL*正时态测试器构造方法, 以及相关符号化模型检测算法.证明了所提出的RTCTL*正时态测试器构造方法是完备的.也证明了该算法时间复杂度与被验证系统呈线性关系, 与公式长度呈指数关系.我们基于JavaBDD软件包成功开发了该算法的模型检测工具MCTK 2.0.0.我们完成了MCTK与著名的符号化模型检测工具nuXmv之间的实验对比分析工作, 结果表明MCTK虽然在内存消耗上要多于nuXmv, 但是MCTK的时间复杂度双指数级小于nuXmv, 使得利用MCTK验证大规模系统的实时时态性质成为可能.     

有界模型检测同步多智体系统的时态认知逻辑

提出在同步的多智体系统中验证时态认知逻辑的有界模型检测(bounded model checking,简称BMC)算法.基于同步解释系统语义,在时态逻辑CTL*的语言中引入认知模态词,从而得到一个新的时态认知逻辑ECKL_n.通过引入状态位置函数的方法获得同步系统的智能体知识,避免了为时间域而扩展通常的时态认知模型的状态及迁移关系编码.ECKL_n的时态认知表达能力强于另一个逻辑CTLK.给出该算法的技术细节及正确性证明,并用火车控制系统实例解释算法的执行过程.     

Model Checking Temporal Aspects of Inconsistent Concurrent Systems Based on Paraconsistent Logic

Classical logic cannot be used to effectively reason about concurrent systems with inconsistencies (inconsistencies often occur, especially in the early stage of the development, when large and complex concurrent systems are developed). In this paper, we propose the use of a paraconsistent temporal logic (QCTL) for supporting the verification of temporal properties of such systems even where the consistent model is not available. We introduce a novel notion of paraKripke models, which grasps the paraconsistent character of the entailment relation of QCTL. Furthermore, we explore the methodology of model checking over QCTL, and describe the detailed algorithm of implementing QCTL model checker. In the sequel, a simple example is presented, showing how to exploit the proposed model checking technique to verify the temporal properties of inconsistent concurrent systems.     

时态认知逻辑CTL＊K的符号化模型检查算法

时序认知逻辑是由时序逻辑和认知逻辑组合而成的逻辑,主要应用于多主体系统的规范定义.大多数时序认知逻辑是基于CTL的,表达能力有限.并且已知的一些模型检查算法存在内存不足和状态爆炸等问题.讨论了基于CTL*的时态认知逻辑cTL*K的语法、语义和模型,它能够在表达力很强的时态逻辑CTL*基础上描述智能体的知识、目标等意向特征.并给出了CTL*K的模型检查算法,其核心思想就是将CTL*K公式的检查问题转化为CTL*公式的模型检查问题,可以使检查的系统规模得以大幅度提高.并且将算法编码后容易集成到NuSMV模型检查器.