第1章 绪论 1
1.1 航空电子系统及其发展历程 2
1.1.1 航空电子系统层次结构 2
1.1.2 航空电子系统发展历程 3
1.1.3 航空电子系统设计特点 5
1.2 航空电子系统发展挑战 7
1.2.1 网络中心战的挑战 7
1.2.2 从IMA到DIMA 9
1.2.3 混合关键性发展 11
1.3 航空电子分区管理模型 13
1.3.1 分区管理概念 13
1.3.2 分区管理模型 16
1.4 分区管理研究现状 18
1.4.1 基本概念 18
1.4.2 可调度性 20
1.4.3 分区设计 26
1.4.4 混合关键性 29
1.5 研究工作和结构安排 31
1.5.1 研究内容与贡献 31
1.5.2 全文结构安排 34
1.6 本章小结 35
第2章 航空电子系统结构及分区管理 36
2.1 航空电子系统结构 37
2.1.1 开放式系统 37
2.1.2 模块化航空电子系统 38
2.1.3 核心处理系统 39
2.1.4 航空电子系统软件模型 41
2.1.5 蓝印系统 43
2.1.6 通用功能模块加载软件映射 44
2.2 分区管理 46
2.2.1 分区属性 46
2.2.2 分区操作模式转换 47
2.2.3 分区调度 48
2.2.4 分区控制 48
2.3 进程管理 48
2.3.1 进程属性 48
2.3.2 进程状态切换 49
2.3.3 进程控制 50
2.3.4 进程调度 50
2.4 分区调度基本模型 51
2.4.1 分区和实时任务 51
2.4.2 调度策略和理论 53
2.5 机载互连网络 58
2.5.1 机载网络发展历程 58
2.5.2 网络分区 60
2.5.3 AFDX组网技术 61
2.5.4 TTE组网技术 62
2.6 本章小结 64
第3章 基于轮转调度策略分区设计 65
3.1 轮转调度模型 65
3.2 下层调度器采用固定优先级策略 66
3.2.1 可调度性分析 66
3.2.2 分区设计 68
3.3 下层调度器采用动态优先级策略 71
3.3.1 可调度性分析 71
3.3.2 分区设计 74
3.4 实例分析 76
3.5 本章小结 81
第4章 基于固定优先级调度策略分区设计 82
4.1 固定优先级调度模型 83
4.2 下层调度器采用固定优先级策略 83
4.2.1 可调度性分析 83
4.2.2 分区设计 86
4.3 下层调度器采用动态优先级策略 90
4.3.1 可调度性分析 90
4.3.2 分区设计 94
4.4 实例分析 96
4.5 本章小结 102
第5章 基于动态优先级调度策略分区设计 103
5.1 动态优先级调度模型 104
5.2 M.Spuri＋的算法 104
5.3 下层调度器采用固定优先级策略 108
5.3.1 可调度性分析 108
5.3.2 分区设计 109
5.4 下层调度器采用动态优先级策略 111
5.4.1 可调度性分析 111
5.4.2 分区设计 113
5.5 本章小结 114
第6章 航空电子分区设计综合评价 115
6.1 可设计性评价 115
6.1.1 评价模型 115
6.1.2 评价结果 116
6.2 G.Lipari及G.Lipari＋模型 118
6.2.1 G.Lipari模型 118
6.2.2 G.Lipari＋模型 119
6.3 分区设计最优解 121
6.4 分区设计参数评价 122
6.4.1 评价模型 122
6.4.2 评价结果 123
6.5 本章小结 131
第7章 混合关键性分区综合设计 132
7.1 混合关键性系统分层调度架构 132
7.1.1 混合关键性任务模型 132
7.1.2 混合关键性分区模型 133
7.1.3 分区资源重配置机制 134
7.2 调度策略及可调度性分析基础 135
7.2.1 任务时间需求函数 135
7.2.2 资源供给界限函数 136
7.2.3 混合关键性可调度判定 138
7.3 高效可调度性分析 139
7.3.1 待考查区间边界 139
7.3.2 可调度判定问题等效转化 141
7.3.3 快速收敛分析QPA 145
7.4 虚拟相对截止期限分配及分区参数设计 146
7.4.1 问题分析与形式化描述 147
7.4.2 基于禁忌搜索的虚拟相对截止期限分配算法 148
7.4.3 分区参数设计 151
7.5 实例分析 151
7.6 实验仿真与结果分析 153
7.6.1 随机任务集生成方法 153
7.6.2 分区可调度性分析 153
7.6.3 虚拟相对截止期限分配 156
7.7 本章小结 157
第8章 分布式任务分配与分区设计 158
8.1 核心处理系统模型与分析 158
8.1.1 平台模型 158
8.1.2 任务与消息模型 159
8.1.3 实时性分析 160
8.2 多层资源分配构架 162
8.3 平台层任务分配算法 164
8.3.1 任务分配问题的形式化分析 164
8.3.2 遗传模拟退火算法 165
8.3.3 基于GSA的核心处理系统任务分配算法 166
8.4 节点层分区参数优化 170
8.5 实验与分析 172
8.5.1 实例分析 172
8.5.2 性能对比 174
8.6 本章小结 174
第9章 基于IMA系统的任务序列实时性分析 175
9.1 基于AFDX网络的IMA系统模型 176
9.1.1 任务模型 176
9.1.2 消息模型 177
9.1.3 AFDX网络模型 178
9.2 释放抖动影响分析 178
9.3 网络演算理论 179
9.3.1 网络演算基本概念 179
9.3.2 网络演算端到端延迟计算 181
9.3.3 网络演算紧性方法 185
9.4 消息端到端延迟分析 186
9.4.1 端到端延迟分解 186
9.4.2 AFDX端系统排队延迟 187
9.4.3 端到端延迟求解 187
9.5 任务序列响应时间上界 188
9.6 实例分析 189
9.7 本章小结 191
第10章 时间触发系统分区综合设计 192
10.1 网络分区综合模型 193
10.1.1 分区隔离机制 193
10.1.2 TTE时钟同步过程 194
10.1.3 时间触发架构同步方法 195
10.1.4 分区综合模型 195
10.2 网络分区综合模型调度设计 197
10.2.1 核心处理系统分区调度 197
10.2.2 统一网络调度 198
10.2.3 DIMA系统时刻调度 199
10.3 实验与分析 202
10.3.1 算例说明 202
10.3.2 调度结果分析 203
10.4 本章小结 205
第11章 结论与展望 206
11.1 主要结论 206
11.2 研究展望 208
参考文献 210
术语索引 220