【CN109799805A】一种可靠性感知的高性能汽车电子调度算法【专利】
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以轮转的方式分别从每个所述功能对应的任务优先队列中依次取出一个任务，对所述 任务按照公式rankc(vi)＝RRi*RTRi，计算每个所述任务的rankc值，对每个所述任务按照所 述rankc值升序排列建立公共就绪队 列 ；其中 ，RRi为第i个任务的可靠性比 率 ，RTRi为第i个 任务的响应时间比率；
4 .根据权利要求3所述的可靠性感知的高性能汽车电子调度算法，其特征在于，所述计 算被取出的所述任务vi的最小化最早完成时间EFT(vi，pk)的计算方式包括：
按照公式
以及 EFT(vi，pk)＝EST(vi，pk)+wi，k， 进行计算被取出的所述任务vi的最小化最早完成时间EFT(vi，pk) ，EST表示任务的最早 开始时间，AVT(pk)表示pk的最早可用时间。 5 .根据权利要求4所述的可靠性感知的高性能汽车电子调度算法，其特征在于，所述第 i个任务的响应时间比率RTRi的计算公式为：
7 .根据权利要求6所述的可靠性感知的高性能汽车电子调度算法，其特征在于，所述第 i个任务对应的功能Fm预分配可靠性Relpa(Fm)的计算公式为：
其中，第i个任务对应的功能Fm中有N个任务，任务{v1，v2，...vn}的集合为已分配任务集 合 ，任务{vn+1 ，vn+2 ，...vN}的 集合为未分配任务集合 ，Relmin (vi) 为未分配任务的 最小可靠 性。
其中，RTobj(Fm)表示所述第i个任务对应的功能Fm的响应时间要求。 6 .根据权利要求4所述的可靠性感知的高性能汽车电子调度算法，其特征在于，所述第 i个任务的可靠性比率RRi的计算公式为：
其中 ，Relobj (Fm) 为所述第i个任务对应的 功能Fm的可靠性要求 ，Relpa (Fm) 为所述第i个 任务对应的功能Fm预分配可靠性。
2 .根据权利要求1所述的可靠性感知的高性能汽车电子调度算法，其特征在于，所述被 取出的所述任务预分配在电子控制单元pk上的可靠性Rel(vi，pk)的计算公式为：
其中，λk表示第k个电子控制单元的执行失败率。 3 .根据权利要求1所述的可靠性感知的高性能汽车电子调度算法，其特征在于，所述获 取任务的功能关键级高于系统关键级的任务的处理时间AFT(vi) ，以及被取出的所述任务 的剩余时间RTsd(vi)的步骤，包括： 获取执行被取出的所述任务vi之前的任务的功能关键级高于系统关键级的任务的处理 时间AFT(vi) ；
代理人 彭凤琴
(51)Int .Cl . G05B 23/02(2006 .01)
(10)申请公布号 CN 109799805 A (43)申请公布日 2019.05.24
( 54 )发明 名称 一 种可靠性感 知的 高性能 汽车电 子 调度算
法 ( 57 )摘要
本发明公开了一种可靠性感知的高性能汽 车电子调度算法。通过将每个功能的可靠性要求 转移到功能的每个任务的可靠性要求来解决满 足多个功能的可靠性的问题；通过以最小的最早 完成时间策略 将每个任务分配给ECU ，并 判断 任 务的功能关键级高于系统关键级的任务的处理 时间AFT( vi )是否超过被取出的任务的剩余时间 RTsd( vi )，来决定是否应用关键级调整策略以满 足关键功能的响应时间要求。
权利要求书3页 说明书11页 附图2页
CN 109799805 A
CN 109799805 A
权 利 要 求 书
1 .一种可靠性感知的高性能汽车电子调度算法，其特征在于，包括步骤： 对每个功能中的任务依照公式
1/3 页
计算所述任务的 ranku值 ，对每个所述功能中的 所述任务按照所述ranku值降 序排列并 存入与所述功能一一对应的任务优先队 列 ；其中 ，p为电 子控制单元的个数 ，vi表示第i个任 务，wi，k为第i个任务在第k个电子控制单元pk上的最坏情况执行时间，vj表示第i个任务后继 的第j个任务，ci，j为第i个任务和后继第j个任务之间的最坏情况传输时间；
( 19 )中华人民 共和国国家知识产权局
( 12 )发明专利申请
(21)申请号 201910044836 .4
(22)申请日 2019 .01 .17
(71)申请人 湖南大学 地址 410006 湖南省长沙市湖南大学麓山 南路1号
(72)发明人 刘彦 唐宇晴
(74)专利代理机构 长沙智德知识产权代理事务 所(普通合伙) 43207
依照公式
计算执行被取出的所述任务的剩
余时间RTsd (vi) ；其中 ，RTsd (vi) 表示任务vi的执行不会延迟后续任务的最晚完成时间 ； 所述方法，还包括步骤：
2
CN 109799805 A
权 利 要 求 书
2/3 页
当AFT(vi)＞RTsd(vi) ，并且被取出的所述任务的功能关键级高于系统关键级时，将本轮 已调度和未调度的所述任务回退到各自对应的所述任务优先队列。
获取任务的功能关键级高于系统关键级的任务的处理时间AFT(vi) ，以及被取出的所述 任务的剩余时间RTsd(vi) ；其中，RTsd(vi)表示任务vi的执行不会延迟后续任务的最晚完成 时间；
当AFT (vi) ≤RTsd (vi)时 ，被取出的所述任务调度完成 ，调用被分配的所述电 子控制单元 处理被取出的所述任务。
计算，pk表示第k个电子控制单元，λk表示第k个电子控制单元的执
行失败率； 当被取出的所述任务预分配在电子控制单元pk上的可靠性Rel(vi，pk)大于或等于所述
可靠性要求Relobj(vi)时，计算被取出的所述任务vi的最小化最早完成时间EFT(vi，pk) ，通 过最小化最早完成时间调度策略 ，分配EFT (vi ，pk) 最小值对应的电 子控制单元为处理被取 出的所述任务的电子控制单元；
当所述公共就绪队 列中存在待调度的任务时 ，依次从所述公共就绪队 列中取出一个任 务 ，获取被取出的 所述任务的 可靠性要求Relobj (vi)以 及被取出的 所述任务预分配在电 子 控 制 单 元 p k 上 的 可 靠 性 R e l (v i ，p k) ；其 中 ，被 取 出 的 所 述 任 务 的 可 靠 性 按 照 公 式
4 .根据权利要求3所述的可靠性感知的高性能汽车电子调度算法，其特征在于，所述计 算被取出的所述任务vi的最小化最早完成时间EFT(vi，pk)的计算方式包括：
按照公式
以及 EFT(vi，pk)＝EST(vi，pk)+wi，k， 进行计算被取出的所述任务vi的最小化最早完成时间EFT(vi，pk) ，EST表示任务的最早 开始时间，AVT(pk)表示pk的最早可用时间。 5 .根据权利要求4所述的可靠性感知的高性能汽车电子调度算法，其特征在于，所述第 i个任务的响应时间比率RTRi的计算公式为：
7 .根据权利要求6所述的可靠性感知的高性能汽车电子调度算法，其特征在于，所述第 i个任务对应的功能Fm预分配可靠性Relpa(Fm)的计算公式为：
其中，第i个任务对应的功能Fm中有N个任务，任务{v1，v2，...vn}的集合为已分配任务集 合 ，任务{vn+1 ，vn+2 ，...vN}的 集合为未分配任务集合 ，Relmin (vi) 为未分配任务的 最小可靠 性。
其中，RTobj(Fm)表示所述第i个任务对应的功能Fm的响应时间要求。 6 .根据权利要求4所述的可靠性感知的高性能汽车电子调度算法，其特征在于，所述第 i个任务的可靠性比率RRi的计算公式为：
其中 ，Relobj (Fm) 为所述第i个任务对应的 功能Fm的可靠性要求 ，Relpa (Fm) 为所述第i个 任务对应的功能Fm预分配可靠性。
2 .根据权利要求1所述的可靠性感知的高性能汽车电子调度算法，其特征在于，所述被 取出的所述任务预分配在电子控制单元pk上的可靠性Rel(vi，pk)的计算公式为：
其中，λk表示第k个电子控制单元的执行失败率。 3 .根据权利要求1所述的可靠性感知的高性能汽车电子调度算法，其特征在于，所述获 取任务的功能关键级高于系统关键级的任务的处理时间AFT(vi) ，以及被取出的所述任务 的剩余时间RTsd(vi)的步骤，包括： 获取执行被取出的所述任务vi之前的任务的功能关键级高于系统关键级的任务的处理 时间AFT(vi) ；
代理人 彭凤琴
(51)Int .Cl . G05B 23/02(2006 .01)
(10)申请公布号 CN 109799805 A (43)申请公布日 2019.05.24
( 54 )发明 名称 一 种可靠性感 知的 高性能 汽车电 子 调度算
法 ( 57 )摘要
本发明公开了一种可靠性感知的高性能汽 车电子调度算法。通过将每个功能的可靠性要求 转移到功能的每个任务的可靠性要求来解决满 足多个功能的可靠性的问题；通过以最小的最早 完成时间策略 将每个任务分配给ECU ，并 判断 任 务的功能关键级高于系统关键级的任务的处理 时间AFT( vi )是否超过被取出的任务的剩余时间 RTsd( vi )，来决定是否应用关键级调整策略以满 足关键功能的响应时间要求。
权利要求书3页 说明书11页 附图2页
CN 109799805 A
CN 109799805 A
权 利 要 求 书
1 .一种可靠性感知的高性能汽车电子调度算法，其特征在于，包括步骤： 对每个功能中的任务依照公式
1/3 页
计算所述任务的 ranku值 ，对每个所述功能中的 所述任务按照所述ranku值降 序排列并 存入与所述功能一一对应的任务优先队 列 ；其中 ，p为电 子控制单元的个数 ，vi表示第i个任 务，wi，k为第i个任务在第k个电子控制单元pk上的最坏情况执行时间，vj表示第i个任务后继 的第j个任务，ci，j为第i个任务和后继第j个任务之间的最坏情况传输时间；
( 19 )中华人民 共和国国家知识产权局
( 12 )发明专利申请
(21)申请号 201910044836 .4
(22)申请日 2019 .01 .17
(71)申请人 湖南大学 地址 410006 湖南省长沙市湖南大学麓山 南路1号
(72)发明人 刘彦 唐宇晴
(74)专利代理机构 长沙智德知识产权代理事务 所(普通合伙) 43207
依照公式
计算执行被取出的所述任务的剩
余时间RTsd (vi) ；其中 ，RTsd (vi) 表示任务vi的执行不会延迟后续任务的最晚完成时间 ； 所述方法，还包括步骤：
2
CN 109799805 A
权 利 要 求 书
2/3 页
当AFT(vi)＞RTsd(vi) ，并且被取出的所述任务的功能关键级高于系统关键级时，将本轮 已调度和未调度的所述任务回退到各自对应的所述任务优先队列。
获取任务的功能关键级高于系统关键级的任务的处理时间AFT(vi) ，以及被取出的所述 任务的剩余时间RTsd(vi) ；其中，RTsd(vi)表示任务vi的执行不会延迟后续任务的最晚完成 时间；
当AFT (vi) ≤RTsd (vi)时 ，被取出的所述任务调度完成 ，调用被分配的所述电 子控制单元 处理被取出的所述任务。
计算，pk表示第k个电子控制单元，λk表示第k个电子控制单元的执
行失败率； 当被取出的所述任务预分配在电子控制单元pk上的可靠性Rel(vi，pk)大于或等于所述
可靠性要求Relobj(vi)时，计算被取出的所述任务vi的最小化最早完成时间EFT(vi，pk) ，通 过最小化最早完成时间调度策略 ，分配EFT (vi ，pk) 最小值对应的电 子控制单元为处理被取 出的所述任务的电子控制单元；
当所述公共就绪队 列中存在待调度的任务时 ，依次从所述公共就绪队 列中取出一个任 务 ，获取被取出的 所述任务的 可靠性要求Relobj (vi)以 及被取出的 所述任务预分配在电 子 控 制 单 元 p k 上 的 可 靠 性 R e l (v i ，p k) ；其 中 ，被 取 出 的 所 述 任 务 的 可 靠 性 按 照 公 式