ЖУРНАЛ СТА 3/2011

тервал планирования разбивается на отрезки одинаковой длины, называе- мые подциклами . В каждом подцикле может выполняться одна цепочка работ (цепочка работ является последова- тельностью работ, выполняемых друг за другом без пауз). В начале и в конце подцикла есть технологические зазо- ры – резервные интервалы, в которые не могут быть размещены работы. В предложенной терминологии распи- сание – это совокупность цепочек ра- бот. В бортовой ВСРВ расписание вы- полняется циклически, с периодом, равным l int . Для некоторых сообщений могут быть заданы фазовые сдвиги, которые сужают директивные интервалы соот- ветствующих работ. Поясним, как ди- рективные интервалы работ опреде- ляются по периоду и фазовым сдвигам сообщения. Пусть есть сообщение m с длительностью d , периодом T и фазо- выми сдвигами ϕ 1 и ϕ 2 . Пусть ν 1 , ν 2 и ν 3 – первые три работы данного сооб- щения (общее число его работ равняет- ся l int / T ). Характеристики этих работ вычисляются следующим образом ( i = =1, 2, 3): ● левая граница директивного интер- вала s i = ( i – 1) × T + ϕ 1 ; ● правая граница директивного интер- вала f i = ( i – 1) × T + ϕ 2 ; ● директивный интервал [ s i ; f i ]; ● длительность t i = d . На рис. 1 изображены директивные интервалы (толстые горизонтальные линии) для работ ν 1 , ν 2 и ν 3 . Каждая ра- бота должна быть выполнена внутри своего директивного интервала. Следует заметить, что набор незави- симых работ может быть смоделирован набором сообщений, каждое из кото- рых имеет период l int и фазовые сдвиги, определяющие директивный интервал для единственной работы сообщения. Ограничения на корректность расписания Корректное расписание обмена дан- ными должно удовлетворять набору ограничений, который включает в свой состав общие ограничения и ограниче- ния, обусловленные технологическими требованиями к обмену данными. 1. Общие ограничения: а) отсутствие коллизий (интервалы выполнения работ не должны пере- секаться); б) каждая работа должна выполнять- ся внутри своего директивного ин- тервала; в) недопустимо прерывание работ. 2. Ограничения, обусловленные техно- логическими требованиями к обмену данными, например: а) длительность подцикла; б) резерв времени в начале подцикла; в) резерв времени в конце подцикла; г) сдвиг, на который можно сместить расписание вправо по временной оси без нарушения директивных сроков и других ограничений; д) максимально допустимое число работ в цепочке; е) ограничения на порядок работ в цепочке (например, работа по пере- даче сообщения m 2 может быть раз- мещена в цепочке только после рабо- ты по передаче сообщения m 1 ). Рис. 2 иллюстрирует ограничения 2а–2д. Конкретный набор технологи- ческих ограничений на корректность расписания определяется особенно- стями оборудования и системного про- граммного обеспечения, используемо- го в целевой бортовой ВСРВ. Следова- тельно, важным требованием к алго- ритму построения расписаний являет- ся возможность настройки на различ- ные наборы ограничений. Перечисленные ограничения приме- няются к известным авторам бортовым ВСРВ, основанным на каналах MIL STD-1553B. Эти ограничения опреде- ляются не спецификой данного стан- дарта, а циклической схемой обмена данными и особенностями её реализа- ции. Например, резерв времени в нача- ле подцикла (см. ограничение 2б) не- обходим для того, чтобы перепрограм- мировать адаптер контроллера для вы- полнения следующей цепочки работ. Возможно применение этих ограниче- ний в каналах с централизованным управлением: ● FC-AE-1553, разработанном для упрощения миграции с унаследован- ных систем на основе MIL STD- 1553B с минимальными изменения- ми в логике обмена; ● STANAG 3910, в котором управляю- щая шина построена по стандарту MIL STD-1553B. С УЩЕСТВУЮЩИЕ ИНСТРУМЕНТАЛЬНЫЕ СИСТЕМЫ ПОСТРОЕНИЯ РАСПИСАНИЯ ВЫЧИСЛЕНИЙ В БОРТОВЫХ ВСРВ Существует ряд инструментальных систем [4–7], поддерживающих по- строение расписаний для бортовых ВСРВ. Оценим возможность примене- ния этих систем для построения стати- ческого расписания обмена данными по каналу с централизованным управ- лением в рамках циклической схемы обмена данными с введёнными огра- ничениями на корректность расписа- ния. Инструментальная система [4] стро- ит статические расписания выполне- ния вычислительных задач и обмена данными для систем, использующих концепцию Integrated Modular Avio- nics. В качестве целевой системы в [4] рассматриваются подсистемы борто- вой ВСРВ самолёта Boeing 777. Эти подсистемы используют шину П РОГ Р АММНОЕ ОБ Е СП Е Ч Е НИЕ / ИНС Т Р УМЕ Н Т АЛ Ь НЫЕ СИС Т ЕМЫ 79 СТА 3/2011 www.cta.ru Рис. 1. Директивные интервалы работ Рис. 2. Циклическая схема обмена данными ϕ 1 ϕ 1 ϕ 1 ϕ 2 T 0 s 1 f 1 s 2 f 2 f 3 s 3 2 × T 3 × T ... ϕ 2 ϕ 2 Подцикл Число работ в цепочке Подцикл Цепочка работ Резерв времени в начале подцикла Резерв для сдвига расписания Резерв времени в конце подцикла © СТА-ПРЕСС