Обобщенная модель функционирования модульных вычислительных систем реального времени для проверки допустимости конфигураций таких систем
Автор: Глонина Алевтина Борисовна
Рубрика: Информатика, вычислительная техника и управление
Статья в выпуске: 4 т.6, 2017 года.
Бесплатный доступ
В работе рассматривается задача проверки допустимости конфигураций модульных вычислительных систем реального времени (МВС РВ). Конфигурация считается допустимой, если все работы успевают выполниться в рамках своих директивных сроков. В статье приведены формальные определения конфигурации МВС РВ и временной диаграммы (ВД) ее функционирования. ВД, соответствующая заданной конфигурации, необходима для проверки критерия допустимости для данной конфигурации. Автором предложена обобщенная модель функционирования таких систем, основанная на математическом аппарате временных автоматов с остановкой таймеров. Представлен метод построения модели конкретной МВС РВ по описанию ее конфигурации. Модель позволяет получить временную диаграмму функционирования системы по вычислению соответствующей сети автоматов. Математический аппарат сетей временных автоматов позволил доказать, что модель де-терминирована, а также удовлетворяет ряду требований корректности, выделенных из спецификаций на МВС РВ. Предложенные методы реализованы программно. Проведено экспериментальное сравнение предложенного подхода с альтернативным подходом (верификацией моделей систем), использующим такой же математический аппарат. Эксперименты подтвердили эффективность разработанной модели. Для апробации на данных, приближенных к реальным, программная реализация модели была также интегрирована c существующим средством планирования вычислений в МВС РВ, используемым в промышленности. Результаты апробации подтвердили применимость предложенного подхода на практике.
Модульные вычислительные системы, проверка корректности расписаний, временные автоматы, системы реального времени
Короткий адрес: https://sciup.org/147160631
IDR: 147160631 | DOI: 10.14529/cmse170404
Список литературы Обобщенная модель функционирования модульных вычислительных систем реального времени для проверки допустимости конфигураций таких систем
- Senthilkumar K., Ramadoss R. Designing Multicore ECU Architecture in Vehicle NetworksUsing AUTOSAR//Proceedings of the Third International Conference on Advanced Computing (ICoAC) (Chennai, India, December 14-16, 2011), 2011. P. 270-275 DOI: 10.1109/ICoAC.2011.6165187
- From the Ground Up: How the Internet of Things Will Give Rise to Connected Aviation.Gogo LLC, 2016. 140 p.
- Marinescu S., Tamas-Selicean D., Acretoaie V., et al. Timing Analysis of Mixed-CriticalityHard Real-Time Applications Implemented on Distributed Partitioned Architectures//Proceedings of the 17th IEEE International Conference on Emerging Technologies and Factory Automation (ETFA) (Krakow, Poland, September 17-21, 2012), 2012. P. 1-4 DOI: 10.1109/ETFA.2012.6489720
- Macariu G., Cretu V. Timed Automata Model For Component-Based Real-Time Systems//Proceedings of the 17th IEEE International Conference and Workshops on Engineering of Computer Based Systems (ECBS) (Oxford, UK, March 22-26, 2010), 2010. P. 121-130 DOI: 10.1109/ECBS.2010.20
- Craveiro J.P., Silveira R.O., Rufino J. HsSim: an Extensible Interoperable Object-Orientedn-Level Hierarchical Scheduling Simulator//Proceedings of the 3rd International Workshop on Analysis Tools and Methodologies for Embedded and Real-time Systems (WATERS) (Pisa, Italy, July 10, 2012), 2012. P. 9-14.
- Singhoff F., Plantec A., Dissaux P., et al. Investigating the Usability of Real-Time SchedulingTheory with the Cheddar Project//Real-Time Systems. 2009. Vol. 43, No. 3. P. 259-295 DOI: 10.1007/s11241-009-9072-y
- Khoroshilov A., Albitskiy D., Koverninskiy I., et al. AADL-Based Toolset for IMASystem Design and Integration.//SAE Int. J. Aerosp. 2012. Vol. 5, No. 2. P. 294-299 DOI: 10.4271/2012-01-2146
- Dissaux P., Marc O., Fotsing C., et al. The SMART project: Multi-Agent SchedulingSimulation Of Real-Time Architectures//Embedded Real Time Software and Systems. 2014.
- Balashov V.V., Balakhanov V.A., Kostenko V.A. Scheduling of Computational Tasksin Switched Network-Based IMA systems//Proceedings of International Conference on Engineering and Applied Sciences Optimization (OPTI) (Athens, Greece, June 4-6, 2014), 2014. P. 1001-1014.
- Cassez F., Larsen K. The Impressive Power of Stopwatches//CONCUR 2000 -ConcurrencyTheory (PA, USA, August 22-25, 2000). LNCS. Springer, 2000. Vol. 1877. P. 138-152 DOI: 10.1007/3-540-44618-4_12
- Tretyakov A. Automation of Scheduling for Periodic Real-Time Systems//Proceedings of the Institute for System Programming. 2012. Vol. 22. P. 375-400 DOI: 10.15514/ISPRAS-2012-22-20
- Smelyansky R.L. Model of Distributed Computing System Operation With Time//Programming and Computer Software, 2013. Vol. 39, No. 5. P. 233-241 DOI: 10.1134/S0361768813050046
- Bengtsson J., Yi W. Timed Automata:Semantics, Algorithms and Tools//Lectures on Concurrency and Petri Nets. LNCS. Springer, 2004. Vol. 3098. P. 87-124 DOI: 10.1007/978-3-540-27755-2_3
- Zuberek W.M. Timed Petri Nets Definitions, Properties and Applications//MicroelectronicsReliability, 1991. Vol. 31, No. 4. P. 627-644 DOI: 10.1016/0026-2714(91)90007-T
- Boudjadar A.J., Kim J.H., Larsen K.G., et al. Model Checking Process Algebra ofCommunicating Resources for Real-time Systems//Proceedings of the 26th Euromicro Conference on Real-Time Systems (ECRTS) (Madrid, Spain, July 8-11, 2014), 2014. P. 51-60 DOI: 10.1109/ECRTS.2014.24
- Lime D., Roux O.H., Seidner C., et al. Romeo: A Parametric Model-Checker for Petri Netswith Stopwatches//Tools and Algorithms for the Construction and Analysis of Systems (TACAS) (York, UK, March 22-29, 2009). LNCS. Springer, 2009. Vol. 5505. P. 54-57 DOI: 10.1007/978-3-642-00768-2_6
- Henzinger T. The Theory of Hybrid Automata//Verification of Digital and Hybrid Systems.NATO ASI Series. Springer, 2000. Vol. 170. P. 265-292 DOI: 10.1007/978-3-642-59615-5_1
- Бусленко Н.П. Моделирование сложных систем. М.: Наука, 1978. 400 с.
- Andre E. Observer Patterns for Real-Time Systems//Proceedings of the 18thIEEE International Conference on Engineering of Complex Computer Systems (ICECCS) (Singapore, July 17-19, 2013), 2013. P. 125-134 DOI: 10.1109/ICECCS.2013.26
- Avionics Application Software Standard Interface. ARINC Specification 653//AeronauticalRadio. Annapolis, 1997.