容錯系統(tǒng)擔(dān)負(fù)關(guān)鍵控制系統(tǒng)角色,已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于國防、航空航天、核反應(yīng)堆控制、通信行業(yè)、過程控制、醫(yī)藥行業(yè)等領(lǐng)域,容錯計算技術(shù)也已經(jīng)成為計算機(jī)科學(xué)技術(shù)一個重要的學(xué)科領(lǐng)域。近年來,隨著實時應(yīng)用和分布式應(yīng)用興起,容錯系統(tǒng)一個新的發(fā)展趨勢是不僅要求系統(tǒng)能夠屏蔽故障,還要求系統(tǒng)中關(guān)鍵任務(wù)必須能夠及時正確被調(diào)度完成,保證系統(tǒng)在故障發(fā)生前和故障發(fā)生后達(dá)到負(fù)載均衡的狀態(tài),從而擴(kuò)展容錯系統(tǒng)在實時計算和分布式計算領(lǐng)域中的應(yīng)用,提高資源利用率及性能。 本文深入研究容錯系統(tǒng)中實時任務(wù)調(diào)度和負(fù)載均衡算法。目前容錯系統(tǒng)中實時任務(wù)調(diào)度算法大多針對硬件容錯,很少考慮軟件的運行故障;并且在針對硬件容錯時,具有過高的硬件冗余度。針對上述問題,提出軟件容錯模型中部分搶占實時任務(wù)調(diào)度算法和主/副版本容錯模型中一個高效的實時任務(wù)調(diào)度算法。此外,由于目前缺少通用的可適用于分布式容錯系統(tǒng)的負(fù)載均衡算法,因此提出主/副版本容錯模型中一個通用的負(fù)載均衡算法,并將算法應(yīng)用于分布式容錯環(huán)境中一個全球股票集中撮合系統(tǒng)。 總結(jié)上述,本文的主要貢獻(xiàn)如下: 1)提出軟件容錯模型中針對硬實時系統(tǒng)軟件運行故障的部分搶占調(diào)度算法——RMPPA和EDFPPA算法。部分搶占調(diào)度算法不僅可以獲得與以前算法近似調(diào)度性能,還可以在一定條件下大大減少搶占次數(shù),降低系統(tǒng)運行開銷。 2)提出主/副版本容錯模型中針對硬實時系統(tǒng)硬件故障的一個高效的任務(wù)調(diào)度算法——TPFTRM算法。TPFTRM不僅最大限度利用副版本重疊和分離技術(shù)減少硬件冗余度,還將任務(wù)集合和處理器集合劃分調(diào)度,使TPFTRM調(diào)度算法便于理解、實現(xiàn)以及減少調(diào)度所需要的運行時間。 3)提出主/副版本容錯模型中靜態(tài)負(fù)載均衡算法——RSA算法。RSA算法根據(jù)任務(wù)主/副版本的負(fù)載情況將進(jìn)程集合分配到各個處理機(jī),使處理機(jī)在發(fā)生故障前后都處于負(fù)載均衡的狀態(tài)。 4)將RSA算法應(yīng)用于一個基于分布式數(shù)據(jù)劃分模型的全球股票集中撮合系統(tǒng),提高負(fù)載均衡能力。
【學(xué)位單位】：浙江大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位年份】：2009
【中圖分類】：TP302.8

【引證文獻(xiàn)】

相關(guān)博士學(xué)位論文 前2條

1 鄭書朋;飛行模擬器的計算機(jī)系統(tǒng)實時調(diào)度與通信關(guān)鍵技術(shù)研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2011年

2 趙國冬;嵌入式系統(tǒng)彈性應(yīng)對方法研究[D];哈爾濱工程大學(xué);2011年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前6條

1 符利華;基于CPS的實時系統(tǒng)的面向方面的容錯調(diào)度模型[D];廣東工業(yè)大學(xué);2011年

2 孔舟;分布式虛擬化計算平臺高可靠任務(wù)拆分系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)[D];電子科技大學(xué);2011年

3 劉杰;分布式SIP會議系統(tǒng)媒體路由策略研究與設(shè)計[D];中國艦船研究院;2013年

4 李童星;面向新型業(yè)務(wù)的聚合服務(wù)平臺的設(shè)計與實現(xiàn)[D];電子科技大學(xué);2013年

5 劉琳;基于分層調(diào)度的實時系統(tǒng)容錯技術(shù)研究[D];湖南大學(xué);2013年

6 史春霞;分布式實時系統(tǒng)容錯算法的研究[D];長春理工大學(xué);2013年

本文編號：2823853