實時系統(tǒng)優(yōu)先級反轉(zhuǎn)問題的研究.pdf

1、目前，嵌入式系統(tǒng)已經(jīng)越來越多地應(yīng)用在各個領(lǐng)域之中。嵌入式實時操作系統(tǒng)平臺也得到了越來越廣泛的應(yīng)用。在搶占式多任務(wù)實時系統(tǒng)中，由于任務(wù)的并發(fā)執(zhí)行以及對共享資源的使用，必然存在優(yōu)先級反轉(zhuǎn)(Priority Inversion)的危險，從而會影響到高優(yōu)先級任務(wù)的響應(yīng)時間。極端情況下，引起優(yōu)先級無限反轉(zhuǎn)，就會導(dǎo)致應(yīng)用系統(tǒng)崩潰；同時，優(yōu)先級反轉(zhuǎn)也是應(yīng)用系統(tǒng)許多不可預(yù)知錯誤的根源。因此，在嵌入式實時系統(tǒng)分析和設(shè)計時，實時操作系統(tǒng)層面上緩解優(yōu)先級反轉(zhuǎn)

2、現(xiàn)象至關(guān)重要。
　　本文在優(yōu)先級繼承協(xié)議(Priority Inheritance Algorithm)和優(yōu)先級置頂協(xié)議(Priority Ceiling Algorithm)兩種防止μC/OS-II操作系統(tǒng)中優(yōu)先級反轉(zhuǎn)現(xiàn)象發(fā)生的算法基礎(chǔ)上，通過對信號量的申請實現(xiàn)優(yōu)先級的交換方法，對優(yōu)先級的繼承做了進一步的改進，提出了優(yōu)先級繼承改進算法(IPI)。該算法在克服上述兩種方法缺點的基礎(chǔ)上，能夠有效的防止優(yōu)先級的反轉(zhuǎn)問題。但該算法增加系

3、統(tǒng)的負擔和環(huán)境切換的時間，會使任務(wù)運行效率降低。
　　容錯技術(shù)具有處理不同類型的缺陷和錯誤的優(yōu)點，據(jù)此提出了一套更加有效的方法來解決優(yōu)先級的反轉(zhuǎn)問題。在容錯優(yōu)先級繼承(Fault-tolerant Priority Inheritance)和容錯優(yōu)先級提高(Fault-tolerant Priority Promotion)兩種算法的基礎(chǔ)上，通過適當降低容錯優(yōu)先級因子，設(shè)計了允許降低容錯優(yōu)先級的分配策略(ATDFP)。算例分析驗證