时间约束Petri网的可调度性分析研究

1 引言时间约束Petri网(Timing Constraint PetriNets,TCPN’s)是具有广义时间约束的Petri网,它综合了时间Petri网)(Time Petri Nets)和赋时Petri网(Timed Petri Nets)的共同特点,具有经典Petri网的理论基础和额外的时间约束能力。在实时系统建模中,它可对其它与时间有关的Petri网所不能描述的冲突结构进行建模和分析。TCPN’s使用弱触发规则,即:使能的变迁可触发也可不触发,完全由调度者决     

基于时间约束Petri网的工作流可调度性分析

引入时间参数控制工作流高效执行是工作流技术研究的重要内容之一。在工作流的Petri网模型中引入时间参数，不仅可以对工作流中的活动进行时间约束，而且能建立相应的工作流时间约束Petri网模型。文中在分析该模型的时间约束和可调度性的基础上，提出了对工作流可调度性分析验证方法及其相应的算法，最后通过一个实例说明了分析验证的过程。     

基于时间约束Petri网的工作流可调度性分析

引入时间参数控制工作流高效执行是工作流技术研究的重要内容之一。在工作流的Petri网模型中引入时间参数,不仅可以对工作流中的活动进行时间约束,而且能建立相应的工作流时间约束Petri网模型。文中在分析该模型的时间约束和可调度性的基础上,提出了对工作流可调度性分析验证方法及其相应的算法,最后通过一个实例说明了分析验证的过程。     

时间约束Petri 网的可调度性分析方法研究

在系统地研究了时间约束Ｐｅｔｒｉ网的基础上,提出了一般的状态可达性分析方法。通过讨论任意拓扑结构ＴＣＰＮ′ｓ的可调度分析,克服了以往ＴＣＰＮ′ｓ可达性分析方法的局限性,显示了该方法的准确性和实用性。     

TCPN 的可调度性及调度区间的约束分析

时间约束Petri网（TCPN）通过引入时间因素，增强了对网的时间约束的描述能力。但由于TCPN网拓扑结构的多样性以及时间约束的复杂性，使得网的可调度性及调度区间的分析十分困难，针对常见的如顺序，并发，同步，冲突等拓扑结构，对变迁的可成功调度与否以及影响调度区间的约束条件进行了分析和研究，简化了TCPN网的可达性与可调度性的分析方法。     

基于资源和时间限制的多工作流网及可调度性验证

工作流建模阶段的验证工作对工作流的成功执行具有重要意义.首先分析了与工作流执行密切相关的资源和时间特性,考虑到工作流应用系统中总是有若干工作流并发执行,于是综合考虑结构、时间、资源限制三个层面,提出一个工作流应用系统一般性限制框架.基于该框架提出了多工作流网原型,并进一步给出了多工作流网下资源冲突和可调度性的概念,最后给出了多工作流网可调度性验证算法及其冲突解决方案.     

时间约束Petri网的状态可达及可调度分析算法

时间约束Petri网是具有广义时间约束的一类Petri网。时间约束的引入使TCPN’s的演化与系统每一时刻的状态密切相关,导致网的动态复杂性。目前有关TCPN’s状态可达性的研究仅局限于一些较简单的网,该文通过对TCPN’s的进一步研究,给出了更一般的可达性分析方法及变迁可调度决策算法,并讨论了含冲突结构的TCPN’s的可调度分析。     

基于TCPN的协同设计过程资源约束可调度性分析

设计资源的有限性和设计活动的并发性会导致产品协同设计过程中的资源冲突.针对具有时间属性的产品协同设计过程资源约束的可调度性问题,采用时间约束Petri网理论提出一种产品协同设计过程资源约束网模型,定义了具有单一资源库所输入和多个资源库所输入的设计活动变迁的可调度性概念及其判定规则.把协同设计的资源约束可调度性划分为弱可调度和强可调度2类,通过引入变迁序列的token到达资源库所时间上下界的概念,给出了产品协同设计过程资源约束的可调度性规则及算法.最后通过一个链式输送机传动系统的协同设计资源约束模型,验证了文中方法的有效性.     

面向AADL模型的存储资源约束可调度性分析

嵌入式实时系统在安全关键领域变得越来越重要,其广泛应用于航空航天.汽车电子等具有严格时间约束的实时系统中.随着嵌入式系统的复杂度越来越高,在系统开发的早期设计阶段就需要对其可调度性进行分析评估.系统中的存储资源会对可调度性产生一定影响,在抢占式实时嵌入式系统引入缓存后,任务的最坏执行时间可能发生变化.因此,分析缓存相关...     

受时间约束的工作流关键路径的确定

针对工作流模型的结构特点,建立了一种关键路径分析法,增加了对工作流常见结构的支持。该法将工作流模型中不同的控制结构转换为相应的顺序结构,并建立它们的约简规则。通过该算法,可以计算工作流完成时间的最大最小值及记录约简过程中的中间结果,从而确定工作流模型的关键路径。在该路径上包含了在整个流程起关键性作用的活动以及相应的时间分布,对于确保工作流计划的高效执行和提高企业的竞争力具有重要意义。     

On Schedulability Analysis of AADL Architecture with Storage Resource Constraint

Embedded systems have been widely applied in real-time automatic control systems, and most of these systems are safety-critical, for example, the engine control systems in an automobile and the avionics in an airplane. It is very important to verify the schedulability of such a real-time embedded system in its early design stages, so as to avoid unexpected loss for the debugging of architecture design problems. However, it has been proved to be a tough challenge to evaluate the schedulability of a Preemptive-Scheduling Real-Time (PSRT) system, especially when the constraints of system resources are taken into consideration. The cache memory built inside the processor is an exclusive-accessing resource shared by all the tasks deployed on the processor. In addition, the Cache-Related Preemption Delay (CRPD) caused by preemptive task scheduling will bring extra time to the execution time for all the tasks. Thus, the CRPD should be taken into consideration when the Worst-Case Execution Time (WCET) of tasks is estimated in a real-time system. A model-based evaluation and verification method of architecture schedulability, which is designed for priority-based PSRT systems, is proposed in this study to make cache resource constrained and CRPD related schedulability evaluation based on the AADL system architecture model. In the first step, the study enhances the property set of AADL storage elements to make it compatible with cache memory properties in a system architecture model. Secondly, the study proposes a set of algorithms to estimate the CRPDs of a task before it is completed; run system schedule simulation and construct the schedule sequence with the constraint of cache resources and CRPDs involved; and make WCET estimation of the tasks in such a CRPD considered, preemptive-scheduling execution sequence. Finally, the methods mentioned above are implemented within a prototype software toolkit, which is designed to make evaluation and verification of system schedulability within CRPD constraints. The toolkit is tested with a use case of aircraft airborne open-architecture intelligent information system. The result shows that, compared with the schedule sequence constructed without cache memory resource constraints, the WCET estimated for most tasks is extended, and the sequence order is changed. In some extreme cases, when CRPD is taken into consideration, some tasks are evaluated to be incompletable. The test shows that the method and algorithms proposed in this study are feasible.     

多处理器全局单调比率的可调度性分析

针对全局单调比率(RM)调度的多处理器系统中最高优先级任务数量少于处理器数量时,Bertogna等给出的最坏情况计算任务受到的干涉过于悲观,证明了任务受到最高优先级任务的干涉不会出现最坏情况,它受到非最高优先级任务干涉仍可能出现最坏情况。分析得出了任务受到最高优先级任务干涉的最大可能值,由此得到了一个更紧的可调度性判断条件。实验结果表明,提出的方法提高了判为可调度的任务集数量。     

一种CDC信号滑动窗口时序分析方法

异步时钟域设计中CDC信号的时序分析及收敛是超大规模高频数字电路设计功能正确的重要保证。为了减少设计面积,提出了一种CDC信号滑动窗口时序分析方法,该方法在每种corner的每条CDC通路上单独设置适当的时序约束窗口进行时序计算与分析,有效避免了常用的固定约束分析方法由于约束条件过严导致的虚假时序违反及不必要的时序修复,而使设计面积增大的问题,减轻了CDC电路的后端设计工作量。在16 nm工艺下的实验结果表明,该方法在时钟树偏差较大时与固定约束分析方法相比显著节省了设计面积。     

基于概率的实时任务可调度性分析方法

实时任务可调度分析是保证实时系统正确性的重要手段之一,目前现有的基于周期性任务模型的确定性分析方法比较保守,不适合于多媒体,通讯等软实时系统的可调度性分析,本文提出一个基于概率的分析方法,以概率的形式对系统中实时任务的可调度性进行分析。     

Timing constraint specification and analysis

Real‐time programmers have to deal with the problem of relating timing constraints associated with source code to sequences of machine instructions. This paper describes an environment to assist users in the specification and analysis of timing constraints. A timing analyzer predicts the best and worst case bounds for these constrained portions of code. A user interface for this timing analyzer was developed to depict whether these constraints were violated or met. A user is allowed to specify timing constraints within the source code of a C program. The user interface also provides three different methods for interactively selecting portions of programs. After each selection the corresponding bounded times, source code lines, and machine instructions are automatically displayed. Users are prevented from only selecting portions of the program for which timing bounds cannot be obtained. In addition, a technique is presented that allows the timing analysis to scale efficiently with complex functions and loops. The result is a user‐friendly environment that supports the user specification and analysis of timing constraints at a high (source code) level and retains the accuracy of low (machine code) level analysis. Copyright © 1999 John Wiley & Sons, Ltd.     

不可抢占式EDF调度算法的可调度性分析

现有的不可抢占式EDF调度算法的可调度性分析判定条件限定实时任务的截止期必须等于其周期,限制了它的使用范围。论文突破这一限制,提出了更具一般性的可调度性分析判定充要条件。通过对可调度性判定充要条件的分析,提出了基于不可抢占式EDF调度算法的周期性实时系统可调度性分析算法。