Методы оценки времени отклика задач в двухядерных системах реального времени тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.13.11, кандидат технических наук Гуцалов, Никита Валерьевич

• Гуцалов, Никита Валерьевич
• кандидат технических наук
• 2004

Оглавление диссертации кандидат технических наук Гуцалов, Никита Валерьевич

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. МЕТОДЫ ОЦЕНКИ ВРЕМЕННЫХ ПАРАМЕТРОВ СИСТЕМ РЕАЛЬНОГО ВРЕМЕНИ

1.1. Системы реального времени

1.2. Двухъядерные системы реального времени

1.3. Методы оценки времени отклика задач РВ

1.3.1. Формальная модель системы

1.3.2. Граничная плотность загрузки

1.3.3. Базовый метод вычисления времени отклика.

1.3.4. Вычисление времени отклика задач, использующих разделяемые ресурсы

1.3.5. Спорадико-периодические задачи.

1.3.6. Задержка регистрации задачи в системе

1.3.7. Вычисление времени отклика задач с произвольными сроками выполнения

1.3.8. Влияние издержек планирования ОСРВ на время отклика задач

1.3.9. Вычисление времени отклика задач с фазовыми сдвигами

1.4. Экспериментальная оценка временных параметров СРВ

1.4.1. Оценка временных параметров ОСРВ

1.4.2. Оценка временных параметров приложения РВ

1.5. Выводы по первой главе

ГЛАВА 2. ВЫЧИСЛИТЕЛЬНАЯ МОДЕЛЬ ПРИЛОЖЕНИЯ РЕАЛЬНОГО ВРЕМЕНИ,

УПРАВЛЯЕМОГО ДВУХЪЯДЕРНОЙ ОПЕРАЦИОННОЙ СИСТЕМОЙ

2.1. Структура анализируемого приложения

2.2. Определение временных параметров вычислительной модели

2.2.1. Период задачи

2.2.2. Задержка регистрации задачи

2.2.3. Смещение задачи

2.2.4. Назначение временных параметров произвольной задаче

2.2.5. Временные параметры вычислительной модели, характеризующие влияние ОС 69 ф 2.2.6. Разделяемые ресурсы

2.3. Назначение параметров планирования объектам системы

2.4. Вычисление времени отклика задачи

2.5. выводы по второй главе

ГЛАВА 3. ВЫЧИСЛЕНИЕ ВРЕМЕНИ ОТКЛИКА СОСТАВНЫХ ЗАДАЧ

3.1. Профиль транзакции

3.1.1. Внутренняя структура задачи

3.1.2. Понятие профиля транзакции

3.1.3. Алгоритм формирования профиля транзакции

3.1.4. Формирование профилей транзакций приложения, содержащего составные задачи

3.2. Вычисление времени отклика секции задачи

3.2.1. Вычислительная модель приложения

3.2.2. Сценарий критического момента

3.3. Применение метода имитационного моделирования для проведения анализа выполнимости приложения РВ

3.4. Выводы по третьей главе

ГЛАВА 4. МЕТОДЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЙ ОЦЕНКИ ПАРАМЕТРОВ РЕАКТИВНОСТИ ОПЕРАЦИОННЫХ СИСТЕМ РЕАЛЬНОГО ВРЕМЕНИ

4.1. Периодическая техника измерения задержки обработки прерываний

4.1.1. Сценарий измерительного эксперимента

4.1.2. Способы непосредственного использования результатов измерений

4.1.3. Метод уточнения фазы измерительных прерываний

4.1.4. Оценка максимальной задержки при неизвестной фазе измерительных прерываний

4.1.5. Способ экспериментальной оценки минимальной задержки обработки прерываний

4.1.6. Продолжительность сеанса оценки максимальной задержки обработки прерываний

4.2. Спорадическая техника измерения задержки обработки прерываний

4.2.1. Основная идея метода спорадического измерения задержки обработки прерываний

4.2.2. Сценарий измерительного эксперимента

4.2.3. Оценка вероятности получения результатов с заданной точностью

4.2.4. Реализация измерительного эксперимента, использующего спорадическую технику

4.3. Сравнительный анализ методов измерения задержки обработки прерываний

4.4. Условия проведения измерительных экспериментов

4.5. Выводы по четвертой главе

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Методы оценки времени отклика задач в двухядерных системах реального времени»

Актуальность проблемы. Развитие современных технологий сопровождается неуклонным усложнением процессов управления техническими средствами, используемыми на транспорте, в промышленности, телекоммуникациях. Как следствие, все большее количество устройств, приборов и аппаратов оснащается встроенными компьютерными системами, обеспечивающими их функционирование в автоматическом и автоматизированном режиме. В большинстве случаев встроенные системы являются системами реального времени (СРВ), которые отличает от компьютерных систем общего назначения целый ряд особенностей. В частности, одним из основных, предъявляемых к системам жесткого реального времени, является строгое соблюдение сроков выполнения решаемых задач. Для обеспечения реализации данного требования используются специализированные методы анализа выполнимости приложений. Применение методов анализа выполнимости обеспечивает возможность проверки своевременного выполнения задач жесткого реального времени при любых сценариях развития событий.

Сложность задач управления во встроенных системах обуславливает использование специализированных операционных систем - операционных систем реального времени (ОСРВ), назначением которых является организация процесса выполнения прикладных задач. Развитие аппаратных средств, используемых при создании СРВ, и современные требования пользователей приводят к развитию ОСРВ в направлении расширения состава сервисов общего назначения таких как графический интерфейс пользователя, развитые коммуникационные возможности, поддержка мультимедиа.

Наиболее удачного совмещения требований реального времени с богатым составом сервисов удается добиться при использовании двухъядерных ОСРВ, развитие которых началось с 90-х годов прошлого века. Данный класс операционных систем позволяет, с одной стороны, обеспечить своевременное выполнение ограниченных по срокам задач, а с другой, предоставить задачам общего назначения широкий спектр сервисов и библиотек. Но расширение сферы применения двухъядерных СРВ существенно ограничивается отсутствием специальных методов анализа выполнимости, которые бы учитывали все особенности архитектуры данных систем; этот факт делает разработку специальных методов анализа выполнимости особенно актуальной.

Цель и задачи работы. Целью работы является разработка методов анализа выполнимости задач жесткого реального времени в прикладных системах, работающих под управлением двухъядерных операционных систем. В соответствии с этой целью определены следующие задачи:

1) Анализ известных методов обеспечения своевременного выполнения задач в системах реального времени.

2) Построение вычислительной модели приложения, управляемого двуядерной ОСРВ, которая учитывает влияние ядер ОС на продолжительность выполнения заданий.

3) Разработка методов анализа выполнимости приложений, учитывающих особенности внутренней структуры задач.

4) Разработка методов анализа выполнимости приложений, включающих задачи с состоянием ожидания.

5) Разработка программных методов экспериментальной оценки параметров реактивности ОСРВ.

Методы исследований. При проведении исследований и разработок в диссертационной работе были использованы подходы и методы теории множеств, комбинаторного анализа, математической логики, теории графов, структур данных и системного программирования, анализа выполнимости многозадачных СРВ, экспериментальной оценки характеристик производительности и реактивности ОС реального времени (ОСРВ).

На защиту выносятся:

1) Вычислительная модель приложения, управляемого интегрированной двухъядерной операционной системой реального времени, учитывающая особенности влияния ядер ОС на время отклика задач.

2) Метод вычисления времени отклика задач реального времени, обладающих нетривиальной внутренней структурой.

3) Метод анализа выполнимости приложений, содержащих задачи реального времени с состоянием ожидания.

4) Методы программной оценки параметров реактивности операционных систем реального времени.

Научная новизна. Научная новизна диссертации заключается в следующем:

1) Разработана вычислительная модель приложения, управляемого двухъядерной операционной системой реального времени, которая позволяет учитывать влияние ядер операционной системы на время отклика прикладных задач за счет использования временных параметров операционной.

2) Разработан подход к анализу выполнимости приложений, содержащих задачи с нетривиальной внутренней структурой. Учет внутренней структуры задач позволяет добиться существенного снижения неоправданного пессимизма оценок выполнимости.

3) Разработан алгоритм вычисления времени отклика составных задач реального времени, который обладает меньшей трудоемкостью вычислений по сравнению с аналогичными методами; трудоемкость снижена за счет исключения из рассмотрения информации, являющейся избыточной с точки зрения анализа выполнимости.

4) Предложен метод анализа выполнимости приложений, содержащих задачи с состоянием ожидания, в рамках которого исходные схемы задач преобразуются к схемам, которые не содержат операторов ожидания и установки условий.

5) Разработан метод экспериментальной оценки параметров реактивности операционных систем реального времени средствами целевой аппаратной платформы, которые позволяют отказаться от использования измерительной аппаратуры за счет применения специальных методов планирования экспериментов. Практическая ценность. Разработанный метод анализа выполнимости приложений, управляемых двухъядерной ОСРВ, позволяет использовать такие системы в условиях, когда необходимо сочетать требования поддержки функций жесткого РВ и разностороннего, в том числе и графического, пользовательского интерфейса. Примерами таких систем могут послужить программное обеспечение бортовых компьютеров автомобилей и летательных аппаратов, медицинского оборудования, производственных систем.

Переход к предлагаемому в диссертации методу анализа выполнимости приложений, содержащих составные задачи и задачи с состоянием ожидания, позволяет добиться существенного снижения неоправданного пессимизма получаемых оценок, и как следствие увеличить эффективность использования аппаратных ресурсов разрабатываемых встроенных систем.

Предложенные в работе методы программной оценки параметров реактивности операционных систем реального времени не требуют применения специального оборудования, что позволяет снизить общие финансовые затраты на разработку приложений; следовательно, данные методы могут быть применены в рамках малобюджетных проектов, таких как университетские и академические исследования.

Реализация результатов работы. Материалы диссертации используются в ходе занятий со студентами по дисциплине "Программирование встроенных СРВ" на базовой кафедре Санкт-Петербургского государственного электротехнического университета (ЛЭТИ) им. Ульянова (Ленина) "Автоматизации исследований" при СПИИРАН.

Предложенные в диссертации методы программной оценки реактивности ОСРВ были использованы в рамках проекта Санкт-Петербургского центра разработки программного обеспечения компании «Моторола» по ^ сравнительной оценке версий ОС Linux, адаптированных к поддержке задач жесткого реального времени.

Предложенный метод анализа выполнимости приложений, содержащих составные задачи, был использован в ЗАО "Информационные деловые услуги" при создании комплекта инструментальных средств разработки приложений реального времени на базе интегрированной двухъядерной ОСРВ.

Апробация работы. Основные результаты диссертации представлялись на III ежегодном техническом семинаре Санкт-Петербургской лаборатории отдела разработки ПО фирмы Моторола "Technology Day - 2002" (СПб, июнь 2002), VIII Санкт-Петербургской Международной Конференции "Региональная Информатика - 2002" (СПб, ноябрь 2002), XIV конференции "Экстремальная робототехника" (СПб, апрель 2003), заседаниях Городского семинара "Информатика и компьютерные технологии" (СПб, май 2003 года и апрель 2004 года), VII Всероссийской научно-практической конференции "Актуальные и проблемы защиты и безопасности" (СПб, апрель 2004).

Публикации. Основные результаты диссертации опубликованы в 6 печатных работах.

Структура и объем работы. Диссертация содержит введение, четыре главы, заключение, список литературы (124 наименования); 3 таблицы и 39 рисунков (общий объем диссертации- 147 листов).

Заключение диссертации по теме «Математическое и программное обеспечение вычислительных машин, комплексов и компьютерных сетей», Гуцалов, Никита Валерьевич

4.5. Выводы по четвертой главе

1) Применение предложенной спорадической техники измерений максимальной задержки обработки прерываний позволяет добиться гарантированного получения оценки значения задержки обработки прерываний с заданной точностью, что невозможно при использовании периодической техники.

2) Спорадическая техника позволяет значительно повысить эффективность измерений задержки, сократив продолжительность измерительной сессии за счет гарантированной регистрации первого максимального интервала работы системы при запрещенных прерываниях, попадающего в пределы измерительной сессии.

3) Реализация измерительного эксперимента, использующего спорадическую технику измерений задержки обработки прерываний, требует использования специального оборудования, которое способно генерировать измерительные прерывания и имеет определенные функциональные и временные характеристики.

4) Получаемая в ходе проведения измерительных экспериментов оценка максимального значения задержки обработки прерываний в значительной степени зависит от условий проведения измерительной сессии. При этом невозможно сформулировать описания этих условий таким образом, чтобы они были пригодны для использования в любой из систем. Построение нагрузки измерительного эксперимента требует дополнительного изучения конструктивных и функциональных особенностей каждой отдельной системы.

5) В двухъядерных операционных системах существует большее количество факторов, влияющих на реактивность системы, чем в одноядерных. Эти дополнительные факторы необходимо учитывать при проектировании нагрузки измерительной сессии, моделирующей наихудшие с точки зрения реактивности ядра РВ условия функционирования двухъядерной операционной системы.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Применение предлагаемых в диссертационной работе методов анализа выполнимости приложений, управляемых интегрированными двухъядерными операционными системами реального времени, позволяют существенно расширить область применения двухъядерных систем за счет обеспечения своевременного выполнения задач реального времени. В ходе исследований, представленных в работе, были получены следующие основные результаты:

1) Предложена вычислительная модель приложения, управляемого двухъядерной операционной системой реального времени, которая позволяет учитывать влияние ОСРВ на время отклика прикладных задач. Эта модель принимает во внимание все особенности архитектуры интегрированной двухъядерной операционной системы.

2) Предложен метод анализа выполнимости приложения, содержащего составные задачи, который основан на рассмотрении особенностей внутренней структуры отдельных прикладных задач.

3) Разработан метод вычисления времени отклика задач, обладающих нетривиальной внутренней структурой, который позволяет добиться снижения пессимизма оценок и обладает меньшей вычислительной трудоемкостью по сравнению с известными методами, позволяющими получать аналогичные результаты.

4) Предложен подход к проблеме анализа выполнимости приложений, содержащих задачи с состоянием ожидания, который за счет применения эквивалентных преобразований операторов ожидания и установки условий позволяет применять к таким приложениям метод вычисления времени отклика составных задач.

5) Предложены методы оценки параметров реактивности операционных систем реального времени средствами целевой аппаратной платформы, которые позволяют обходится без использования специализированной аппаратуры за счет применения специальных методов планирования измерительных экспериментов.

Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Гуцалов, Никита Валерьевич, 2004 год

1. H.Kopetz. Real-Time Systems. Design Principles for Distributed Embedded Applications. Dordrecht: Kluwer Academic Publishers, 1997.

2. A.Burns, and A.J.Wellings. Real-Time Systems and their Programming Languages. Addison-Wesley, 1990.

3. В.В.Никифоров. Разработка программных средств для: встроенных систем. СПб.: ЛЭТИ, 2000.

4. С.J.Fidge. Real-Time Schedulability Tests for Preemptive Multitasking. // Real-Time Systems, 1998, 14. P.61-93.

5. J.A.Stankovic. Real-Time Computing. Department of Computer Since, University of Massachusetts, 1992.

6. В.В.Никифоров, В.А.Павлов. Операционные системы реального времени для встроенных программных комплексов. //Программные продукты и системы.- 1999.- №4.- С.24-30.

7. Information technology Portable Operating System Interface (POSIX®) — The Institute of Electrical and Electronics Engineers, Inc., 1996

8. В. В. Никифоров, Н.В.Гуцалов М.П.Червинский. Модель ядра реального времени для встроенных систем. // Информационные технологии и вычислительные системы 2003. - №1-2. - 62-78 с.

9. В. В. Никифоров, Н.В.Гуцалов М.П.Червинский. Модель ядра реального времени для встроенных систем. // Информационные технологии и вычислительные системы 2003. - №1-2. - 62-78 с.

10. OSEK/VDX. Operating System. Version 2.0 revision 1. http://www.osek-vdx.org.

11. H.A.Hansson, H.Lawson, M.Stromberg and S.Larsson. "Basement: A Distributed Real-Time Architecture for Vehicle Applications.".// Journal of Real-Time Systems, Kluwer Academic Publishers, 1996.

12. E.Larsson, "Vehicle Internal Architecture BASEMENT Real-Time System: The Scheduling Tool", Master of Science Thesis DoCS 95/56, ProVIA-94204, Department of Computer Systems, Uppsala University 1995.

13. A.K.Mok. Fundamental Design Problems of Distributed Systems of The Hard-Real-Time Environment. Ph.D. Thesis, Cambridge, Massachusetts, 1983.

14. D.Comer. Operating System Design? XTNU Approach. Englewood Cliffs: Prentice Hall, Inc., 1984.

15. В.И.Воробьев. Математическое обеспечение ЭВМ в науке и производстве. Л.: Машиностроение, 1988. 190 с.

16. D.Rusling. The Linux Kernel. http://www.linux.org.

17. Linux MAN. http://www.linux.org.

18. Х.Кастер. Основы Windows NT и NTFS. M.: Издательский отдел "Русская редакция" ТОО "Channel Trading Ltd.", 1996.

19. D.A.Solomon. Inside Windows NT. Microsoft Press, 1998.

20. Windows NT Workstation 4.0. Real-Time Consult, 1999. http://www.realtim.e-info.be.

21. M.Timmerman, B.V.Beneden. L.Uhres. Is Windows CE 2.0 A Real Threat To The RTOS World? //Real-Time Magazine. 1998.- №3.- C.20-24.

22. J.Powell. Multitask Windows NT. Waite Group Press, 1993.

23. В.В.Никифоров, В.А.Павлов, М.В.Данилов, А.В.Глазков, Н.В.Гуцалов. Адаптация ОС Linux к требованиям поддержки программныхприложений во встроенных системах. //Программные продукты и системы.- 2001.- №4. с. 19-24.

24. В.В.Никифоров, М.В.Данилов, М.В.Осипов. Сопряжение пакетов программ общего назначения с задачами жесткого реального времени. //Программные продукты и системы. №4.- Тверь: 2000.- С. 19-25.

25. G.Bollella, K.Jeffay. Support For Real-Time Computing Within General Purpose Operating Systems. Department of Computer Since, University of North Carolina, 1995.

26. RTOS Evaluation Program. Real-Time Consult, 1998. http://www.realtime-info.be.

27. Н.В.Гуцалов. Экспериментальная оценка быстродействия версий ОС Linux. // Информационно-управляющие системы. 2002. - №1. с. 30-35.

28. Zentropix: Real-Time Linux Test Data, www.zentropix.com

29. N.Frampton, J.Tsao, J.Yen. Windows CE Evaluation Report. General Motors, Powertrain. www.arcweb.com

30. HyperKernel 4.3. Real-Time Consult, 2001. http://www.realtime-info.be.

31. Building Distributed Real-Time Systems With Windows NT And INtime. RadiSys Corporation, 1998. http://www.radisys.com.

32. The RTX Real-Time Subsystem For Windows NT. VenturCom Inc., 1999. http ://www. venturcom. com.

33. HyperKernel. Reference Manual. Imagination Systems, http ://www.imagination.com.

34. RTX 4.2. Real-Time Consult, 2001. http://www.realtime-info.be.

35. INtime 1.20. Real-Time Consult, 2001. http://www.realtime-info.be.

36. Technology Brief: Real-Time Systems With Microsoft Windows NT. Publication of the Microsoft Developer Network, Microsoft Corporation, 1995.

37. V.Yodaiken, M.Barabanov. A Real-Time Linux. New Mexico Institute of Technology, http://www.rtlinux.org.

38. V.Yodaiken, M.Barabanov. Real-Time Linux Application and Design. New Mexico Institute of Technology, http://www.rtlinux.org.

39. Embedix RealTime Programming Guide Version 1.0, Lineo, Inc., Sep 2000

40. TimeSys Linux/RT Version 1.2, Programmer's Manual, TimeSys Corp., 2000

41. R.Hill, B.Srinivasan, S.Pather, and D.Niehaus, Temporal Resolution and RealTime Extensions to Linux. Technical Report ITTC-FY98-TR-11510-03, Dept. of Electrical Engineering and Computer Science, University of Kansas, 1998.

42. Hard Hat Linux 2.0. Professional Edition. Reference Guide. MontaVista Software Inc: 2001. http://www.mvista.com/products/shared/ORG.pdf

43. Design of a Fully Preemptable Linux Kernel. http://www.linuxdevices.com/articles/AT4185744181 .html

44. V.Yodaiken. The RTLinux Manifesto. New Mexico Institute of Technology. http://www.rtlinux.org.

45. Z.Deng, J.W.-S.Liu. Scheduling Real-Time Applications In An Open Environment. Department of Computer Since, University of Illinois, 1997.

46. M.Barabanov. A Linux-Based Real-Time Operating System. New Mexico Institute of Technology, 1997. http.7/www.rtlinux.org.

47. H.Lycklama, D.L.Bayer. The MERT Operating System. Bell System Technical Journal, №57, 1978.

48. M.Goncalves. Is Real-Time Linux For Real? //Real-Time Magazine. 1999.-№4.- C.51.-14153. J.Norton, C.Roundy. Real-Time Linux Where Is It Now? //Real-Time Magazine. - 1999.- №3.- C.68-70.

49. М.В.Данилов. Обеспечение поддержки приложений реального времени операционными системами общего назначения. //Труды СПИИРАН, т.1 — СПб: СПИИРАН, 2001.

50. Н.В.Гуцалов, М.В.Данилов. Анализ выполнимости задач двухъярдных приложений реального времени. // Обработка информации: системы и методы: Сборник научных статей /Под ред. С.С. Садыкова, Д.Е. Андрианова М.: Горячая линия - Телеком, 2003. - 123-129 с.

51. M.Klein, J.P.Lehoczky and R.Rajkumar. "Rate-Monotonic Analysis for RealTime Industrial Computing," Computer, January 1994.

52. M. Klein, T. Ralya, B. Pollak, R. Obenza, M.G.Harbour. "A Practitioner's Handbook for Real-Time Systems Analysis". Kluwer Academic Pub., 1993.

53. J. Y.T.Leung, J. Whitehead. On the Complexity of Fixed-Priority Scheduling of Periodic, Real-Time Tasks. Perf. Eval. (Netherlands), 1982-2, C.237-250.

54. KJeffay, D.F.Stanat, C.U.Martel. On Non-Preemptive Scheduling of Periodic And Sporadic Tasks. Department of Computer Since, University of North Carolina, 1991.

55. ISO 1994. "Ada Reference Manual: Language and Standard Libraries". 6.0 Edition. International Standard КОЛЕС 8652, 1995.

56. A.Burns, AJ.Wellmgs. "Engineering a Hard Real-Time System: From Theory to Practice". Software Practice & Experience. 1995.

57. Y.Manabe, S.Aoyagi. "A Feasibility Decision Algorithm for Rate Monotonic Scheduling of Periodic Real-Time Tasks". Real-Time Technology and Application Symposium (RTAS'95), pp.212-218. 1995

58. В. В .Никифоров, M.B .Перевозчиков. Ранжирование периодов задач всистемах реального времени. //Программные продукты и системы.- 1999.-№4.- С. 16-20.

59. H.Kopetz. ТТР/А The Fireworks Protocol. University of Wien, 1994.

60. Liu, C. L. and Layland, J.W., "Scheduling Algorithms for Multiprogramming in a Hard Real-Time environment", JACM, Volume 20, Number 1, p. 46 61, 1973.

61. R.Obenza. Guaranteeing Real-Time Performance Using Rate Monotonic Analysis. Embedded Systems Conference, 1994. http://www.esc.com.

62. L.Sha, M.H.Klein, J.B.Goodenough. Rate Monotonic Analysis For Real-Time Systems. Embedded Systems Conference, 1991. http://www.esc.com.

63. Holmes, David, " Fixed Priority Scheduling Analysis (From Rate Monotonic to Arbitrary deadlines and Beyond)", School of Electrical Engineering, University of Technology, Sydney, 1994.

64. J.Lehoczky, L.Sha, Y.Ding. "The Rate Monotonic Scheduling Algorithm: Exact Characterisation and Average Case Behaviour". Proceedings of the RealTime Systems Symposium, 1989

65. J.Y.T.Leung, J.Whitehead. "On The Complexity of Fixed-Priority Scheduling of Periodic Real-Time Tasks". Performance Evaluation. Vol. 2, Part 4, Dec 1982. pp.237-250

66. N.C.Audsley. Deadline Monotonic Scheduling. Department of Computer Since, University of York, 1990.

67. M.Joseph, P.Pandya. " Finding Response Times in a Real-Time System", The Computer Journal, Volume 29 , Number 5, p. 390-395, 1986.

68. N.C.Audsley, A.Burns, M.F.Richardson, A.J.Wellings. "Hard Real-Time

69. RTRG/92/120 Department of Computer Science Report, University of York, Feb 92

70. В.В.Никифоров, М.В.Данилов. Статическая обработка спецификаций программных систем реального времени. //Программные продукты и системы. №4.- Тверь: 2000.- С. 13-19.

71. Tindell, К., " Using Offset Information to Analyse Static Priority Preemptively Scheduled Task Sets," YCS 182, Department of Computer Science, University of York (1992).

72. С.Сорокин. Системы реального времени. //Современные технологии автоматизации.- 1997,- №2.- С.22-29.

73. N.C.Audsley. Resource Control For Hard Real-Time Systems. University of York, 1991.

74. Э.Дийкстра. Взаимодействие последовательных процессов. В сб.: Языки программирования. /Под ред. Ф.Женюи.- М.: Мир, 1972.

75. С.Кейслер. Проектирование операционных систем для малых ЭВМ. М.: Мир, 1986.

76. А.Робачевский. Операционная система UNIX. СПб: BHV-Санкт-Петербург, 1998г.

77. L.Sha, R.Rajkumar, J.Lehoczky. " Priority Inheritance Protocols: An Approach to Real-Time Synchronisation". IEEE Transactions on Computers 39(9), Sep 1990, pp.1175-1185

78. Tindell, K., "Real Time Systems by Fixed Priority Scheduling", Course Book, Department of Computer Systems, Uppsala University, 1996

79. B.Dutertre. The Priority Ceiling Protocol: Formalization and Analysis Using ♦ PVS. SDL, Menlo Park, 1999.-14487. N.C.Audsley. "Flexible Scheduling of Hard Real-Time Systems". DPhil. Thesis, Dept. Computer Science, University of York, UK. August 1993

80. K.Tindell. Embedded Systems in the Automotive Industry. Northern RealTime Applications: 1998. http://www.nrtg.com

81. T.P.Baker. "Stack-Based Resource Allocation Policy for Realtime Processes," Real Time Systems Symposium. IEEE Computer Society Press, pp 191-200. 1990.

82. T.P.Baker. "Stack-Based Scheduling of Realtime Processes," Real Time Systems 3(1), March 1991

83. B.W.Lampson, D.D.Redell. Experiences With Processes And Monitors In Mesa. //Communications of the ACM. 1980, C. 105-117.

84. M.-I.Chen, K.-J.Lin. "Dynamic Priority Ceilings: a Concurrency Control Protocol for Real-Time Systems". Journal of Real-Time Systems. 2(4), 1990.

85. Tindell, K., " Fixed Priority Scheduling of Hard Real-Time Systems", PhD Thesis, Department of Computer Science, University of York, 1994.

86. N.C.Audsley. "Optimal Priority Assignment and Feasibility of Static Priority Tasks With Arbitrary Start Times," YCS164, Dept. Computer Science, University of York (1991).

87. A.Burns, K.Tindell, AJ.Wellings. Fixed Priority Scheduling with Deadlines Prior to Completion. Real-Time System Research Group, Department of Computer Since, University of York.

88. A.Burns. Preemptive Priority Based Scheduling: An Appropriate Engineering Approach. Real-Time System Research Group, Department of Computer Since, University of York.

89. N.C.Audsley, A.Burns, M.F.Richardson, A.J.Wellings. "Stress: a Simulator for Hard Real-Time Systems". Software Practice & Experience. 1994.

90. M.H.Klein, T.Ralya. "An Analysis of Input/output Paradigms for Real-Time Systems". Technical report CMU/SEI-90-TR-19. Software Engineering Institute. Carnegie Mellon University. 1990.

91. Jane W.S. Liu. "Real-Time Systems". Prentice Hall, 1st edition, ISBN: 0-13099651-3. June, 2000.

92. J.C.Palencia, M.G.Harbour. "Schedulability Analysis for Tasks with Static and Dynamic Offsets". Departamento de Electronica у Computadores, Universidad de Cantabria, SPAIN

93. J.Palencia, M.Harbour. "Exploiting Precedence Relations in the Schedulability Analysis of Distributed Real-Time Systems". University of Cantabria, Spain

94. K.Tindell, "Adding Time Offsets to Schedulability Analysis", Technical Report YCS221, Department of Computer Science, University of York, November 1994.

95. J.P.Lehoczky. "Fixed Priority Scheduling of Periodic Task Sets With Arbitrary Deadlines". Proceedings 11th IEEE Real-Time Systems Symposium, Lake Buena Vista, Florida, USA, Dec 1990, pp. 201-209

96. M.Timmenman, B.Beneden, L.Uhres. RTOS Evaluation Kick Off. // RealTime Magazine, no. 3, 1998.

97. J.C. Palencia Gutierrez, J. J. Gutierrez Garcia, and M.G.Harbour. "Best-Case

98. Analysis for Improving the Worst-Case Schedulability Test for Distributed

99. Hard Real-Time Systems". The proceedings of the 10 Euromicro Workshop on Real-Time Systems, Berlin, Germany, June 1998.

100. Tanenbaum, S.Andrew, " Distributed Operating Systems", Prentice Hall, 1995.-146109. K.Tindell, J.Clark. "Holistic Schedulability Analysis For Distributed Hard * Real-Time Systems". Technical Report YCS197. Real-Time Systems Research

101. Group, Department of Computer Science, University of York, 1993.

102. K.Tindell, A.Burns, A.J.Wellings. "Allocating Real-Time Tasks (An NP-Hard Problem made Easy)". Real-Time Systems 4(2). June 1992. pp.145-165

103. K.W.Tindell, A.Burns, A.J.Wellings. "Guaranteeing Hard Real Time End-to-End Communications Deadlines," RTRG/91/107, Department of Computer Science, University of York. 1991.

104. J.J. Gutierrez Garcia, M. Gonzalez Harbour, "Increasing Schedulability in Distributed Hard Real-Time Systems". Proceedings of the 7th Euromicro Workshop on Real-Time Systems, pp. 99-106. Odense, Denmark, June 1995.

105. J.C. Palencia Gutierrez, J.J. Gutierrez Garcia, and M.Gonzalez Harbour, "Onthe Schedulability Analysis for Distributed Hard Real-Time Systems".fh

106. Proceedings of the 9 Euromicro Workshop on Real-Time Systems, pp. 136* 143. Toledo, Spain, June 1997.

107. N.Weiderman. Hartstone: Synthetic Benchmark Requirements for Hard RealTime Application. Tecnical Report. Carnegie Mellon Software Engeneering Institute, www.sei.cmu.edu

108. E.Cota-Robles, J.P.Held. A Comparition of Windows Driver Model Latency Performance on Windows NT and Windows 98. USENIX Third Symposium on Operating System Design and Implementation OSDI'99. www, intel. com/ial/sm/usenix

109. В.В.Никифоров, Н.В.Гуцалов. Методы измерения реактивности систем реального време-ни.// Программные продукты и системы.- 2001.- №4.

110. J.Labrosse. "Inside Real-Time Kernels". Microtec. 1998.

111. В. В. Никифоров, Н.В.Гуцалов. Оценка эффективности адаптации ОС Linux к условиям работы в системах реального времени. // Труды международной конференции «Региональная информатика 2002».

112. Serizawa k., etc. Linux Kernel State Tracing Facility. Hitachi, Ltd., 2002. http://oss.hitach.co.ip

113. K.Yaghmour. Monitoring and Analyzing RTAI System Behavior Using the Linux Trace Toolkit, http://www, opersys. com.

114. P.Cloutier, P.Mantegazza, S.Papacharalambous, I.Soanes, S.Hughes. DIAPM-RTAI position paper, (http://www, rtai. org).

115. Результаты исследования известных методов анализа выполнимости приложений в системах реального времени.

116. Полученные соискателем лично результаты по методам проведения анализа выполнимости приложений, содержащих составные задачи и задачи с состоянием ожидания, выполняющихся под управлением двухъядерных ОС.

117. Примеры использования предлагаемых методов.

118. Заместитель заведующего кафедрой АСОИУ кандидат технических наук, доцент1. Н.А.Мустафин

119. УТВЕРЖДАЮ Генерадь^ый директор ЗАО/ ; ••, : ^KjPCggpna ЗАО»,1. В.С.Полутин 2003 года1. АКТо внедрении результатов диссертационной работы Н.В.Гуцалова «Методы экспериментальной оценки характеристик двуядерных систем реального времени»

120. Старший инженер ЗАО «Моторола ЗАО» У М.П.Червинскийч1. УТВЕРЖДАЮ Генеральныйдиректор7» c^J^^J 2003 года1. АКТо внедрении результатов диссертационной работы Н.В.Гуцалова «Методы экспериментальной оценки характеристик двуядерных систем реального времени»

121. Способ организации межъядерного взаимодействия операционной системы.

122. Метод спорадического измерения реактивности'системы.

123. Метод обработки результатов измерения временных характеристик приложения.

124. Использование этих методов обеспечило повышение реактивности приложений,управляемых интегрированной операционной системой двойного назначения в 3 раза.

125. Ведущий инженер ЗАО «Информационные деловые услуги», кандидат технических наук Инженер ЗАО «Информационные деловые услуги», доктор физико-математических наук1. В.П.Морозов.1. В.Г.Маслов