实时容错调度策略研究

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文档主要内容

文档类型：硕士学位论文。
适用人群：实时系统研究人员、嵌入式系统开发者、容错调度算法学习者、计算机专业研究生。

文档核心主题：
该论文聚焦实时系统中的软件冗余容错调度策略，重点研究基于恢复块策略的双版本任务调度算法，旨在提升系统在任务执行失败时的可靠性与实时性。

文档解决的问题：
实时系统在航空航天、工业控制等领域广泛应用，任务执行失败可能导致灾难性后果。硬件冗余技术虽成熟但成本高，该论文探索软件冗余技术，通过主版本与副版本的任务冗余设计，在单处理器环境下实现高效容错调度，降低任务流产率并减少CPU资源浪费。

核心内容与关键结论：
1. 两种软件冗余策略：N版本软件冗余策略与恢复块策略。论文主要研究后者，采用主版本与副版本的任务冗余方式。
2. 算法改进基础：实时容错调度算法基于RM（速率单调）算法和EDF（最早截止时间优先）算法进行优化。
BCE算法：基于RM算法的改进。
EBPA算法：提出容错截止时间定义，基于EDF算法改进。
3. FT-LLF算法创新：
定义容错松弛时间与实际可用时间两个新概念。
结合LLF（最小松弛度优先）算法，借鉴BCE算法对RM算法的改进思路，提出FT-LLF算法。
关键效果：消除主版本任务流产率，降低CPU资源浪费。

文档独有价值：
该论文为实时系统容错调度提供了低成本软件冗余方案，尤其适合对硬件成本敏感的单处理器场景。FT-LLF算法通过松弛时间与可用时间的动态计算，平衡了实时性与容错性，为后续多处理器或分布式系统容错研究奠定基础。

阅读建议：
若需设计实时系统的容错调度模块，或对比不同冗余策略的算法性能，该论文可提供理论依据与算法参考。重点可关注FT-LLF算法中松弛时间与可用时间的定义方式，以及其与LLF算法的结合逻辑。