27、并发任务调度中的时间约束细化

并发任务调度中的时间约束细化

1. 基于任务的截止时间约束

在系统设计层面，需求规格用于指定一些高级别的规范。我们将基于任务的定时属性定义为高级定时属性，以指定单个任务或进程的时间约束。为了更好地解释这个定义，我们使用一个简单的定时互斥案例研究来演示该框架的使用。定时互斥案例研究有两个最低要求：
- 任何时候，最多只有一个进程可以处于其临界区。
- 如果一个进程希望进入其临界区，它将在特定的截止时间内进入临界区。

在最抽象的层面上，提出了一种互斥模型，该模型保证任何时候不会有两个进程同时处于临界区。然而，一个进程可以多次进入临界区，而不允许其他进程继续执行。这里使用量化变量 p 来表示一个进程。事件 wish(p) 表示进程 p 希望进入临界区的时刻。事件 enter(p) 表示进程进入临界区，而事件 leave(p) 表示进程离开临界区。

在第一次细化中，为每个进程添加了基于任务的截止时间约束，以确保如果一个进程希望进入其临界区，它将在特定的截止时间内进入临界区。基于任务的截止时间的规范如下：

∀p·p ∈wait ⇒Deadline(wish(p), enter(p), ddl)

2. 基于调度器的截止时间约束与基于非确定性队列的调度

在并发计算中，并发进程通过交错每个进程的执行步骤来执行，这模拟了外部世界中同时发生的进程。在实时系统中，调度用于确保所有进程都能满足其截止时间。调度器用于在一段时间内为进程分配资源。

在这个案例研究中，我们指定了两个基于调度器的截止时间：
- (3a) 要求当