嵌入式系统实时分析：RTC原理与模型

该资源是关于嵌入式系统的一份导论课件，具体章节聚焦在实时分析（RTC，Real-Time Calculus）上。主要内容涵盖了周期性任务的模型、实时计算的概念、组合分析以及时间分析的总结。此外，还提到了性能分析的抽象模型，包括处理器、任务、输入流、服务模型、负载模型和处理模型等概念。 在实时系统中，RTC是一种用于分析任务执行时间和系统响应能力的数学工具。课件中提到了一个周期性任务的示例，用τi表示任务i的周期，Φi表示任务i的执行时间，ri,j表示任务i的相对截止期限，si,j表示任务i的绝对截止期限，fi,j表示任务i的完成时间，τi,3表示任务i的第三个周期，Ci和Di分别代表任务i的计算需求和服务需求，而Ti可能是整个系统的时间片或者关键路径上的时间。这些参数对于理解和评估系统的实时性能至关重要。 实时计算的概念强调了对时间敏感的操作和约束的精确数学表述。组合分析允许我们将复杂系统分解为更小的组件进行独立分析，然后将结果组合以理解整体性能。这有助于简化设计和验证过程。 课件中还提到了抽象模型对于性能分析的重要性。处理器、任务、输入流和服务模型都是构建这些抽象模型的关键元素。处理器模型描述了处理能力，任务模型定义了任务的行为和约束，输入流模型关注数据到达的模式，服务模型则关注资源的可用性和处理速率。 事件流模型（Event Stream Model）通过到达曲线（Arrival Curve）来描述数据到达的规律，如图所示，它展示了在特定时间间隔内最大和最小的到达需求。这有助于预测系统处理能力的需求。另一方面，资源的可用性（Resource Availability）可以通过服务模型来表示，它关注在任何给定时间段内提供的最大和最小服务量。 这份课件深入探讨了嵌入式系统中的实时计算理论，提供了性能分析的框架和工具，对理解和优化实时嵌入式系统的性能具有重要的指导意义。