基于优先级时间Petri网的实时嵌入式多核系统分析

来源：软件学报杂志2024年第9期北京时间：

作者：张凯文，刘关俊，孙彦韬，李晓锋，关健，解毅，顾斌

单位：张凯文，同济大学 计算机科学与技术系, 上海 20180411,刘关俊，同济大学 计算机科学与技术系, 上海 20180402,孙彦韬，同济大学 计算机科学与技术系, 上海 20180403,李晓锋，北京控制工程研究所, 北京 10019004,关健，北京控制工程研究所, 北京 10019005,解毅，北京控制工程研究所, 北京 10019006,顾斌，北京控制工程研究所, 北京 10019007

摘要：已有的基于点区间优先级时间Petri网分析实时嵌入式多核系统的工作, 存在以下不足: (1)点区间优先级时间Petri网只考虑每个任务的执行时间是一个固定值的情况, 而更多的实际应用中每个任务的执行时间是在一个区间范围内, 因此不能模拟这些应用; (2)没有实现从任务依赖图到点区间优先级时间Petri网的自动转化, 不便于工程设计人员使用; (3)没有考虑任务间互斥访问共享变量的情况. 为此, 定义了优先级时间Petri网(Pri-TPN)以弥补第1个不足; 定义带有资源分配与优先级的任务依赖图(TDG-RAP)以弥补第3个不足; 给出从TDG-RAP到Pri-TPN的转化规则与算法以弥补第2个不足, 以及基于Pri-TPN分析任务最坏执行时间与系统死锁的算法; 开发工具软件, 方便工程设计人员使用.

关键词：实时嵌入式多核系统;优先级时间Petri网;可达图;任务依赖图;最坏执行时间(WCET);死锁

基金资助：国家自然科学基金(62172299, 62192730, 62032019); 北京控制工程研究所高可信嵌入式软件工程技术实验室开放基金(LHCESET202201); 北京控制工程研究所空间光电测量与感知实验室开放基金(LabSOMP-2023-03); CCF-华为胡杨林基金-形式化专项(CCF-HuaweiFM202305)