一种具有时间语义的实时处理器模型.pdf

"一种具有时间语义的实时处理器模型" 本文中，我们将详细介绍一种具有时间语义的实时处理器模型，讨论了实时嵌入式系统（RTES）的时间语义问题，并提出了基于时序自动机理论的实时机器（RTM）模型和计时指令集（TTI）。此外，还讨论了RTM和TTI的完整性和可行性，并给出了在LET编程模型下的实时处理单元（RPU）的设计和实现结果。 实时嵌入式系统（RTES）是安全关键设备的计算和控制核心，要求软件和硬件具有时序确定性和可预测性。但是，现代计算机系统的各个抽象层次均缺乏时间语义，无法满足硬实时安全性设计要求。因此，我们需要重新定义指令集和微架构，以满足实时嵌入式系统的需求。 我们提出了实时机器（RTM）模型，这是一种具有时间语义的实时计算机架构模型。RTM模型基于时序自动机理论，能够提供确定的时间语义。然后，我们构建了计时指令集（TTI），作为RTM的软件/硬件接口。TTI能够提供完整的时间语义，并且能够满足实时嵌入式系统的需求。 为了验证RTM和TTI的可行性，我们设计和实现了实时处理单元（RPU），并通过理论分析和实验结果验证了RPU的时序确定性。LET编程模型是一种广泛认可的实时编程范式，我们使用LET任务在RPU上运行，验证了RTM和TTI的有效性。 实时嵌入式系统的时间语义问题是当前计算机科学技术领域的一个关键问题。我们的研究结果表明，RTM和TTI能够提供完整的时间语义，满足实时嵌入式系统的需求。我们的模型和方法可以应用于实时嵌入式系统的设计和实现中，以提高系统的安全性和可靠性。 时间语义是实时嵌入式系统的核心问题，而RTM和TTI能够提供确定的时间语义。我们的研究结果也表明，LET编程模型可以与RTM和TTI集成，以提高实时嵌入式系统的性能和可靠性。 本文的主要贡献在于提出了一种具有时间语义的实时处理器模型，讨论了实时嵌入式系统的时间语义问题，并提出了基于时序自动机理论的实时机器和计时指令集模型。我们的研究结果可以应用于实时嵌入式系统的设计和实现中，以提高系统的安全性和可靠性。