22、分布式实时嵌入式系统的线程分配协议

分布式实时嵌入式系统的线程分配协议

1. 引言

在分布式实时和嵌入式（DRE）系统中，线程分配是一个关键问题。系统中的每个分布式节点处理有限的资源，特别是有限的线程池。不同的方法可以在每个节点中并发调用，可能由外部代理发起，也可能在方法执行期间作为远程调用。

处理嵌套上调（nested upcalls）主要有两种策略：
- WaitOnConnection ：组件 A 持有调用方法 f 的线程，任何对 A 的嵌套调用都必须获取新线程来运行。
- WaitOnReactor ：组件 A 在方法调用后释放线程，通过维护一个栈来跟踪方法调用顺序，以保证双向调用的语义。

这两种方法各有优缺点。WaitOnConnection 方法在反应器等待方法返回时线程无法重用，可能导致死锁；WaitOnReactor 方法需要按后进先出的顺序展开栈，可能导致早期启动的方法完成时出现阻塞延迟，从而导致截止日期违规，在多代理系统中问题可能更严重。本文主要关注 WaitOnConnection 方法，并致力于避免死锁。

目标如下：
1. 确定每个反应器中避免死锁所需的最小线程数。
2. 构建无死锁且能有效利用可用线程的协议。

考虑两种情况：
1. 并发进程数量预先固定（DRE 系统常见情况）。
2. 并发进程数量无界（如网络服务）。

2. 计算模型

定义一个系统 S 为元组 ⟨R, G⟩，其中 R 是一组反应器 {r1, …, rk}，G 是一组不同的调用图 {G1, …, Gm}。 </