基于分层调度的实时系统容错技术研究的任务书.docx

基于分层调度的实时系统容错技术研究的任务书
任务书
一、研究背景
随着现代计算机系统的发展，实时系统的应用越来越广泛。实时系统是指在给定的时间要求内完成任务的计算机系统，其应用领域涵盖了轨道交通、能源管控、航空管制等领域，其中有些领域对于实时性要求非常高，一旦出现故障将会造成严重的后果。
由于实时系统的特殊性质，应用中经常会遇到异常情况，例如硬件故障、软件缺陷等原因导致的系统中断或者崩溃，这些异常情况可能会导致数据丢失或者任务失败。然而，在实时系统应用中，任务的失误会对人民生命、财产安全等产生巨大的影响，因此如何提高实时系统的容错能力成为一个紧迫的需求。
基于此，本项目着眼于实时系统容错技术的研究与应用，以提高实时系统的容错能力，保障实时系统的可靠性、可用性和可维护性。
二、研究目的
本项目研究基于分层调度的实时系统容错技术，旨在提高实时系统容错能力，保证实时系统的高可用、高可靠以及可维护性。具体目的如下：
1.研究实时系统中存在的容错问题，探究实时系统容错技术的实现原理与应用方法；
2.探索基于分层调度的实时系统容错技术的实现方案与流程，重点研究基于分层调度的实时系统容错机制的设计思路和实现方法；
3.基于研究成果设计并实现一个自适应的、具有可扩展性和可重用性的实时系统容错框架；
4.实现测试实时系统容错框架，验证该技术的有效性和可行性，评估其性能和可信度。
三、研究内容
本项目主要研究基于分层调度的实时系统容错技术，主要内容如下：
1.研究实时系统中容错问题的基本原理和应用场景；
2.探究现有的实时系统容错技术，并分析其优缺点；
3.设计基于分层调度的实时系统容错技术的实现方案和流程，包括故障检测、故障定位、故障恢复等模块的设计；
4.实现一个基于分层调度的实时系统容错框架，设计合理的软硬件架构和接口；
5.完成对实时系统容错框架的测试与验证，评估其性能、可靠性和实用性。
四、研究方法
本项目采用如下方法进行研究：
1.文献调研：对实时系统容错技术的相关文献和研究成果进行调研和归纳，分析存在的问题和挑战，了解现有的实时系统容错技术并挖掘其不足；
2.系统分析：分别从实时任务的灵活性、实现方式、容错处理效果、容错成本等方面对实时系统容错技术进行系统分析；
3.设计实现：基于分层调度的实时系统容错技术的具体实现方案进行设计，并实现若干模块和系统原型；
4.测试验证：根据研究成果设计并实现相应的测试环境和测试用例，并对实时系统容错框架进行测试和验证，评估其有效性和可靠度。
五、研究意义
本研究对实时系统容错技术的研究和实现具有重要的意义，可以带来以下几个方面的影响：
1.提高实时系统的容错能力，减少实时任务发生故障带来的影响；
2.保证实时系统的高可用、高可靠和可维护性，可以保障实时任务的完成和数据的安全性；
3.探索了一种新的基于分层调度的实时系统容错技术，为实时系统容错技术的发展提供新的思路和方向。
六、预期成果
本项目的预期产出包括：
1.一篇具有创新性的实时系统容错技术学术论文；
2.一个自适应的、具有可扩展性和可重用性的实时系统容错框架；
3.一份完整的技术报告，详细介绍实时系统容错技术的设计思路、实现方法、测试验证和性能评估。
七、进度安排
1.第一阶段（4周）：文献综述、需求分析和系统设计
2.第二阶段（6周）：系统实现与集成
3.第三阶段（3周）：系统测试与性能评估
4.第四阶段（2周）：论文撰写和技术报告整理
八、资金预算
本项目需要的资金投入主要包括实验设备、材料、测试用例等方面的支出。具体预算如下：
1.实验设备：5000元
2.材料费用：1000元
3.其他开支：500元
总计：6500元
九、项目组成员
本项目组成员由三人组成，分别担任不同的研究任务：
1.项目负责人：负责项目的整体规划、组织协调、进度控制和质量保证。
2.系统设计师：负责实时系统容错技术的设计方案和流程，并实现对应的软硬件架构和接口设计。
3.系统测试员：负责测试环境、测试用例编写和实验测试工作。