- 前言
这些年来，人们在对于汽车的很多不同方面的要求越来越高，让汽车变得越来越复杂，这对于汽车电子系统的属性规格方面提出了很高的要求。为了应对上述挑战，集成化正成为汽车电子系统发展的重要趋势，汽车电子系统正逐渐演变成为混合关键性系统。在如此复杂的系统下，同时满足实时性约束和高性能这两方面的需求的多核处理器逐渐成为研究热点。
本研究是以构建最小化系统的栈内存空间为目标，以混合关键性系统的安全认证标准和服务质量为限制条件，探索混合关键性任务到多处理器的分配策略和调度优化。
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正文
- 研究意义
现代社会科技高度发展，嵌入式系统对于我们系统的影响不言而喻，调查显示，世界上有98%的微处理器都用于嵌入式系统。嵌入式系统在很多领域都有着应用，而这些系统本质上都是复杂的实时系统，就像当今的汽车电子系统一样，所谓的实时系统就是说系统必须在规矩的时间范围内对于外部物理过程的变化产生响应，如果不能满足实时，可能会有非常严重的后果，就像汽车电子系统，如果有问题可能还会出人命。
随着社会发展我们对于嵌入式系统的要求也越来越高，嵌入式系统也变得越来越复杂，现在的嵌入式系统对于性能、体积、重量以及功耗都有非常高的要求，这样单核处理器可能不足以满足需求，而多处理器的出现对于实时性约束和高性能两方面都有着更好的表现。可以预见未来，多处理器的实时系统的盛行也将会成为必然趋势。
然而虽然多处理器对于实时系统有着很大好处，但是多核处理器在体系结构和系统管理上有不同于单核处理器的固有特性，高效地设计和部署实时系统还是有着很大的挑战，一些需要高度安全的关键任务，还是指挥使用单核处理来保证安全性，如何去高效使用多核处理器还是一个问题。而且如何对于多核处理器来进行优化，比如说内存大小，任务迁移次数等方面的问题还是值得研究的。
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- 研究现状
混合关键性系统（MCS）由于其与工业相关性在过去几年中引起了越来越多的兴趣。
传统实时系统的设计与分析只有一个目标,即满足系统的实时性需求。为此,从程序级别的分析到系统级别的调度都不得不通过牺牲资源利用率来换取最坏情况下的实时性。为了去减少这种传统系统模型的保守近似的影响,Vestal最先提出了混合关键性系统中的实时任务调度问题,假设每个任务具有多个最坏情况执行时间并引入了混合关键性模型。在这个系统模型中,系统具有多个关键性级别,系统的参数和实时性能需求在不同的关键性级别之下是不同的.通过这种方式,可以在一定程度上解决实时系统设计中各个分析环境的悲观性问题,提高系统的资源利用率。例如汽车领域的ISO26262和航空电子领域的DO-178C，根据给定功能所需的保证级别来定义几个关键级别。例如，ISO26262定义了4个关键级别，称为汽车安全完整性级别（ASIL）A，B，C和D，其中D为最高级别。
系统可能需要通过来自不同认证机构的认证要求。认证机构通常只对验证系统的安全关键功能感兴趣。这些机构可以对任务的执行时间有更为保守的假设。任务的重要性越高，其执行时间推导过程就越严格。因此，任务的最坏情况执行时间（WCET）取决于其关键程度。
在实时系统的设计中引入关键性级别要求重新考虑实时调度的理论和解决方案，以考虑到混合关键性系统带来的新挑战。提出了混合关键性调度，以实现对底层CPU资源的有效利用，同时保证高度关键任务的安全性和时间隔离性。自从第一篇论文以来，许多其他工作已经解决了混合关键性调度问题。提供了对这些努力的全面调查。在大多数现有作品中，定义了两个关键性级别：HI和LO。HI关键性任务通常是实时的。
内存的占用优化问题是在多核处理器研究中十分值得研究的问题。内存的优化问题也有很多算法，基于固定优先级的抢占阈值调度算法是其中一种。
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