用于在多核處理器上排序的方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及實(shí)時(shí)執(zhí)行領(lǐng)域，其適用于在多核處理器上的安全執(zhí)行。除了每個(gè)任務(wù)固有的認(rèn)證級(jí)別以外，還定義了與其內(nèi)容中執(zhí)行任務(wù)實(shí)例的危險(xiǎn)程度有關(guān)的安全級(jí)別，通過在各個(gè)核上分布的排序方法能夠在每個(gè)時(shí)間間隔期間交換與準(zhǔn)備啟用的任務(wù)中的每個(gè)的認(rèn)證有關(guān)的信息和與安全級(jí)別有關(guān)的信息。然后在每個(gè)核上決定啟用根據(jù)從其它核接收到的相關(guān)信息所設(shè)想的任務(wù)。
【專利說明】用于在多核處理器上排序的方法
[0001]本發(fā)明涉及已知縮寫為RTE的實(shí)時(shí)執(zhí)行領(lǐng)域。這些RTE用于必須能夠向軟件處理提供高安全級(jí)別的產(chǎn)業(yè)中。這些實(shí)時(shí)執(zhí)行通常被創(chuàng)立以用于管理核電站、用于管理和控制飛機(jī)的各種部件或者用于管理和控制敏感船只，例如攻擊潛艇等。
[0002]在實(shí)時(shí)執(zhí)行領(lǐng)域中，使用了被稱為分區(qū)的軟件概念。分區(qū)的目的在于對(duì)包括存儲(chǔ)器和時(shí)間的資源的靜態(tài)分配。時(shí)間通常被劃分成連續(xù)的時(shí)隙，通常具有相同的持續(xù)時(shí)間。這種分區(qū)的目的在于使一組任務(wù)在處理器上執(zhí)行，每個(gè)任務(wù)具有被稱為分區(qū)(通常為存儲(chǔ)器空間和一組預(yù)留時(shí)隙)的其自身資源。然后確保了在分區(qū)中執(zhí)行任務(wù)的過程中不能干涉其他分區(qū)中的其他任務(wù)的正確表現(xiàn)的任何問題。
[0003]除了別的之外，這種概念以周期性排序方法的形式實(shí)現(xiàn)，周期性排序方法在規(guī)律的時(shí)間間隔處中斷當(dāng)前任務(wù)并管理對(duì)執(zhí)行新任務(wù)的切換的同時(shí)確保其將具有其可用的資源，接下來論述內(nèi)容切換。
[0004]定義了與用于進(jìn)行必須在這種系統(tǒng)中執(zhí)行的給定任務(wù)的開發(fā)方法相關(guān)的認(rèn)證級(jí)另|J。這種認(rèn)證級(jí)別由此定義了所使用的護(hù)理和開發(fā)技術(shù)，因此其反映軟件的固有質(zhì)量級(jí)別。
[0005]由于分區(qū)的概念使其能夠確保在給定任務(wù)失敗的情況下，該失敗不會(huì)對(duì)其他任務(wù)產(chǎn)生任何影響，所以能夠用與其危險(xiǎn)程度級(jí)別對(duì)應(yīng)的認(rèn)證級(jí)別開發(fā)每個(gè)任務(wù)。因?yàn)楦鶕?jù)與最高認(rèn)證級(jí)別對(duì)應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)的開發(fā)的費(fèi)用較高，所以這是特別有利的。
[0006]例如，在航空電子嵌入式軟件領(lǐng)域中，定義分區(qū)概念的標(biāo)準(zhǔn)為ARINC653標(biāo)準(zhǔn)，而認(rèn)證級(jí)別由標(biāo)準(zhǔn)ED-12B和D0-178B定義。
[0007]稍后定義了五個(gè)危險(xiǎn)程度級(jí)別或DAL (設(shè)計(jì)保證級(jí)別)，從最高認(rèn)證級(jí)別A至最低級(jí)別E。
[0008]這些標(biāo)準(zhǔn)能夠確保開發(fā)軟件的高安全級(jí)別的同時(shí)通過使其能夠根據(jù)其危險(xiǎn)程度開發(fā)系統(tǒng)的每個(gè)任務(wù)來控制開發(fā)費(fèi)用。這些標(biāo)準(zhǔn)適用于對(duì)單核處理器上的開發(fā)，其中，在給定時(shí)刻僅運(yùn)行一個(gè)任務(wù)。
[0009]然而，過去幾年已經(jīng)看到多核處理器作為繼續(xù)追逐計(jì)算處理器的功率的主要手段的發(fā)展。結(jié)果證明，當(dāng)前的多核處理器不可保證在各個(gè)核之間運(yùn)行的抗?jié)B性。不能保證在其中一個(gè)核上執(zhí)行的并且經(jīng)受故障的任何不會(huì)干涉在另一核上執(zhí)行的另一任務(wù)的正確表現(xiàn)。因此，這種抗?jié)B性、分區(qū)的基本概念不能使其能夠簡(jiǎn)單地調(diào)換認(rèn)證級(jí)別和分區(qū)的概念，從而產(chǎn)生在多核處理器的內(nèi)容中是安全的實(shí)時(shí)執(zhí)行。
[0010]本發(fā)明旨在通過以下方式解決上述問題，除了定義每個(gè)任務(wù)固有的認(rèn)證級(jí)別以夕卜，還定義與在其內(nèi)容中執(zhí)行任務(wù)實(shí)例的危險(xiǎn)程度有關(guān)的安全級(jí)別，以及通過在各個(gè)核上分布的排序方法能夠在每個(gè)時(shí)間間隔期間交換與準(zhǔn)備啟用的任務(wù)中的每個(gè)的認(rèn)證有關(guān)的信息和與安全級(jí)別有關(guān)的信息。然后在每個(gè)核上決定啟用根據(jù)從其它核接收到的相關(guān)信息所設(shè)想的任務(wù)。
[0011]本發(fā)明涉及用于在具有多個(gè)執(zhí)行核的處理器上對(duì)一組任務(wù)排序的方法，處理器的資源被分成多個(gè)分區(qū)，這些分區(qū)在處理器的每個(gè)核上同步地共享以連續(xù)時(shí)隙形式的時(shí)間，該方法通過實(shí)現(xiàn)在處理器的核上的一組排序模塊來執(zhí)行，在排序模塊中實(shí)現(xiàn)控制實(shí)例，方法包括對(duì)于待在系統(tǒng)中執(zhí)行的每個(gè)任務(wù)的實(shí)例進(jìn)行初步定義的步驟，其中初步定義與執(zhí)行任務(wù)的特定實(shí)例的關(guān)鍵字符有關(guān)的安全級(jí)別，每個(gè)任務(wù)還設(shè)有與在其設(shè)計(jì)過程中所使用的開發(fā)方法有關(guān)的認(rèn)證級(jí)別；以及該方法包括:對(duì)于每個(gè)分區(qū)，在每個(gè)核的多個(gè)排序模塊之間交換消息的步驟，以便形成準(zhǔn)備由多個(gè)核在當(dāng)前分區(qū)中執(zhí)行的任務(wù)的認(rèn)證和安全級(jí)別的控制實(shí)例；以及根據(jù)準(zhǔn)備在相同分區(qū)中啟用的其他任務(wù)的認(rèn)證和安全級(jí)別來確定對(duì)于準(zhǔn)備在每個(gè)核上啟用的任務(wù)中的每個(gè)的啟用授權(quán)的步驟。
[0012]根據(jù)本發(fā)明的特定實(shí)施方式，該方法還包括:對(duì)于每個(gè)分區(qū)，根據(jù)所述任務(wù)的執(zhí)行內(nèi)容更新準(zhǔn)備啟用的任務(wù)的安全級(jí)別的步驟。
[0013]根據(jù)本發(fā)明的特定實(shí)施方式，控制實(shí)例被集中在一個(gè)核上的特定排序模塊中，并且消息交換步驟包括通過每個(gè)排序模塊向該排序模塊發(fā)送信息的步驟。
[0014]根據(jù)本發(fā)明的特定實(shí)施方式，控制實(shí)例分布在位于每個(gè)核上的排序模塊內(nèi)，并且消息交換步驟包括通過每個(gè)排序模塊向所有排序模塊發(fā)送信息的步驟。
[0015]根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式，安全級(jí)別為四個(gè)，確定對(duì)于任務(wù)中的每個(gè)的啟用授權(quán)的步驟包括以下規(guī)則:
[0016]-如果滿足以下條件，則執(zhí)行具有被稱為最低的安全級(jí)別I的任務(wù):
[0017].在對(duì)于當(dāng)前分區(qū)的另一核上不存在具有安全級(jí)別3或4的任務(wù)；
[0018].存在于另一核上的安全級(jí)別2的任一任務(wù)具有低于或等于其自身認(rèn)證級(jí)別的認(rèn)證級(jí)別；
[0019]-如果滿足以下條件，則執(zhí)行具有安全級(jí)別2的任務(wù):
[0020].在對(duì)于所述當(dāng)前分區(qū)的另一核上不存在具有安全級(jí)別3或4的任務(wù)；
[0021].存在于另一核上的安全級(jí)別2的任一任務(wù)具有低于或等于其自身認(rèn)證級(jí)別的認(rèn)證級(jí)別；
[0022]-如果滿足以下條件，則執(zhí)行具有安全級(jí)別3的任務(wù):
[0023].在對(duì)于所述當(dāng)前分區(qū)的另一核上不存在安全級(jí)別4的任務(wù)；
[0024].存在于另一核上的安全級(jí)別3的任一任務(wù)具有低于或等于其自身認(rèn)證級(jí)別的認(rèn)證級(jí)別，在相等的情況下其標(biāo)識(shí)號(hào)碼高于或等于其他的標(biāo)識(shí)號(hào)碼；
[0025]-如果滿足以下條件，則執(zhí)行具有安全級(jí)別4的任務(wù):
[0026].位于另一核上的安全級(jí)別4的任一任務(wù)具有低于或等于其自身認(rèn)證級(jí)別的認(rèn)證級(jí)別，并且在相同的情況下其標(biāo)識(shí)號(hào)碼嚴(yán)格大于其他的標(biāo)識(shí)號(hào)碼。
[0027]通過閱讀以下關(guān)于附圖對(duì)示例性實(shí)施方式的描述，上面提及的本發(fā)明的特征以及其他特征將更清楚地顯現(xiàn)，在附圖中:
[0028]圖1示出傳統(tǒng)的實(shí)時(shí)執(zhí)行中的任務(wù)排序；
[0029]圖2示出典型的多核處理器架構(gòu)；
[0030]圖3示出作為本發(fā)明框架的系統(tǒng)的運(yùn)行；
[0031]圖4a和圖4b分別示出對(duì)處理器核排序模塊的模塊控制的兩個(gè)實(shí)施方式；以及
[0032]圖5示出根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方式的排序方法。
[0033]圖1示出了在單核處理器上執(zhí)行的傳統(tǒng)的實(shí)時(shí)執(zhí)行中任務(wù)排序。在核Cl上交替地執(zhí)行任務(wù)T1、T2、T3和T4。時(shí)間被分成連續(xù)的時(shí)隙Il至111。在以上定義的分區(qū)的含義下，這些時(shí)隙中的每個(gè)表示分區(qū)的時(shí)間分量。時(shí)間分區(qū)在相同時(shí)間段的時(shí)隙中通常是周期性的，但這并不是強(qiáng)制性的。
[0034]每個(gè)任務(wù)具有取決于用于對(duì)其編程的開發(fā)方法的其自身的認(rèn)證級(jí)別。因此，每個(gè)分區(qū)通過與在該分區(qū)中執(zhí)行的任務(wù)相關(guān)聯(lián)的認(rèn)證級(jí)別來執(zhí)行。分區(qū)系統(tǒng)保證多個(gè)分區(qū)之間的時(shí)間屏障。在任務(wù)出故障的情況下，通過低認(rèn)證級(jí)別執(zhí)行任務(wù)的分區(qū)不能干涉通過例如高認(rèn)證級(jí)別在另一分區(qū)中執(zhí)行的另一任務(wù)。因?yàn)槌龉收系娘L(fēng)險(xiǎn)與每個(gè)認(rèn)證級(jí)別相關(guān)聯(lián)，所以這是重要的。因此，如果希望能夠控制與系統(tǒng)的使用相關(guān)的全球風(fēng)險(xiǎn)，則重要的是該風(fēng)險(xiǎn)不會(huì)因其他任務(wù)的運(yùn)行而增加。這是重要的安全因素。
[0035]圖2示出了典型的多核處理器架構(gòu)。在相同的分量?jī)?nèi)，存在多個(gè)計(jì)算單元2.11至2.14。這些計(jì)算單元被稱為核并且具有與傳統(tǒng)的單核處理器大致相同的能力。在目前所提供的處理器中的核的數(shù)量在2個(gè)核與8個(gè)核之間變化，但毫無疑問，該數(shù)量會(huì)隨時(shí)間增力口。典型地，這些核均設(shè)置有被用作專用的本地工作存儲(chǔ)器的至少一個(gè)本地存儲(chǔ)器2.21至2.24。通常存在共用于所有核的存儲(chǔ)器2.5。分量還具有一組模塊2.3、2.4，其專用于例如處理器或諸如圖形協(xié)處理器的專用計(jì)算機(jī)單元的輸入-輸出的多種操作。這多個(gè)模塊經(jīng)由總線2.6通信。具體地，對(duì)共享存儲(chǔ)器2.5的接入由本地存儲(chǔ)器2.21至2.24中的緩存機(jī)構(gòu)管理。
[0036]由于這種架構(gòu)和開發(fā)方法用于設(shè)計(jì)這些分量，所以無法在當(dāng)前時(shí)間確保在處理器的各個(gè)核上執(zhí)行的任務(wù)之間的屏障。例如，在核之一上作為故障的受害者的任務(wù)可能引發(fā)一系列存儲(chǔ)操作，一系列存儲(chǔ)操作將具有使總線2.6飽和的效果。因?yàn)槿绱?，在其他核上?zhí)行的任務(wù)可具有通過第一個(gè)任務(wù)的故障而受到干涉的運(yùn)行。在這種情況下，對(duì)每個(gè)任務(wù)的開發(fā)使用認(rèn)證級(jí)別其本身并不能保證對(duì)所有系統(tǒng)滿意的安全級(jí)別?；诜謪^(qū)的抗?jié)B性進(jìn)行分區(qū)的絕對(duì)概念受到質(zhì)疑。
[0037]我們已經(jīng)定義了認(rèn)證級(jí)別的概念，其為與在設(shè)計(jì)過程中使用的開發(fā)方法相關(guān)的軟件的給定項(xiàng)目的固有特性。定義另一個(gè)概念，其被稱為安全級(jí)別。這種安全級(jí)別不是程序的固有特性，而是在特定內(nèi)容中與執(zhí)行這種程序的特定實(shí)例相關(guān)的需求。因此，其與在特定核上特殊執(zhí)行表示軟件執(zhí)行的這種實(shí)例的任務(wù)相關(guān)。該安全級(jí)別與執(zhí)行任務(wù)的特定實(shí)例的關(guān)鍵字符相關(guān)。對(duì)于相同的任務(wù)，這種危險(xiǎn)等級(jí)可隨時(shí)間改變。例如，控制襟翼的任務(wù)在飛機(jī)正在滑行時(shí)并不是非常關(guān)鍵，但在著陸過程中會(huì)變得非常關(guān)鍵。
[0038]所開發(fā)的解決方案涉及分區(qū)的概念。具體地，時(shí)間一直被劃分為連續(xù)的時(shí)隙。這種劃分在處理器的所有核上是相同的。因此，這些核在時(shí)間上同步。通常，這些時(shí)隙相同，但該條件對(duì)于系統(tǒng)的正常運(yùn)行不是必不可少的。
[0039]圖3示出了作為本發(fā)明框架的系統(tǒng)的運(yùn)行?？稍赬軸上查看分區(qū)的時(shí)間的連續(xù)性，Pl至P11。假設(shè)處理器具有四個(gè)核Cl至C4。對(duì)于每個(gè)分區(qū)和每個(gè)核，已經(jīng)指出了必須根據(jù)計(jì)劃的排序所執(zhí)行的任務(wù)的出現(xiàn)。
[0040]每個(gè)任務(wù)，或者更確切地對(duì)于每個(gè)分區(qū)和每個(gè)核的任務(wù)實(shí)例中的每個(gè)，具有認(rèn)證級(jí)別和安全級(jí)別。因?yàn)檎J(rèn)證級(jí)別涉及用于創(chuàng)建任務(wù)的開發(fā)方法，因此其間接涉及其可靠性級(jí)別，即所述任務(wù)出故障的可能性。因?yàn)榘踩?jí)別涉及對(duì)于這種任務(wù)實(shí)例在其執(zhí)行內(nèi)容中出故障的危險(xiǎn)程度，因此其涉及出故障的可預(yù)知后果的嚴(yán)重性。
[0041]在本發(fā)明的示例性實(shí)施方式中，系統(tǒng)基于在為航空電子領(lǐng)域所設(shè)的標(biāo)準(zhǔn)D0-178B中定義的認(rèn)證級(jí)別。這些級(jí)別為五個(gè)以A至E標(biāo)記。級(jí)別E對(duì)應(yīng)于在沒有任意特殊約束的情況下開發(fā)的軟件。任意軟件因此可在默認(rèn)情況下要求認(rèn)證級(jí)別E。認(rèn)證級(jí)別D至A施行提高的質(zhì)量約束。
[0042]仍在本發(fā)明的示例性實(shí)施方式中，安全級(jí)別為四個(gè)以I至4標(biāo)記。安全級(jí)別I為最低級(jí)別。因此其意味著任務(wù)出故障不具有決定性影響。根據(jù)可能出故障的影響，安全級(jí)別增加以便達(dá)到最高的級(jí)別4。通常，在航空電子中，該級(jí)別歸因于故障可能產(chǎn)生使組員和/或乘客的生命置于危險(xiǎn)的事故的任務(wù)。對(duì)任務(wù)歸于安全級(jí)別可以通過任意方式進(jìn)行。通常，在示例性實(shí)施方式中，這種安全級(jí)別是由每個(gè)任務(wù)的專家根據(jù)其內(nèi)容來確定的。此處陳述了對(duì)于相同任務(wù)，這種等級(jí)可隨時(shí)間改變，例如根據(jù)飛行階段。這些認(rèn)證和安全級(jí)別特定于示例性實(shí)施方式。在其他實(shí)施方式中，其數(shù)量可不同，并具有其他名稱。
[0043]有利地，根據(jù)本發(fā)明的排序方法由在處理器的核中的每個(gè)上執(zhí)行的排序模塊構(gòu)成。圖4a和圖4b示意性示出了與圖2相似的多核處理器架構(gòu)中的這些排序模塊2.71至2.74。相同的附圖標(biāo)記表示相同的元件。這些模塊2.71至2.74可以以信息交換(通常為消息)的形式通信?？刂茖?shí)例將決定以啟用或不啟用核2.11至2.14中的每個(gè)上的分區(qū)中所計(jì)劃的任務(wù)。兩種變形的實(shí)現(xiàn)方式可以通過該控制實(shí)例執(zhí)行。
[0044]根據(jù)被稱為集中模式的、圖4a所不的第一實(shí)施方式,核之一上的排序模塊被選為控制實(shí)例。在圖4a中，該模塊為核2.11上的模塊2.8。該模塊2.8然后采用控制模塊的名稱并且與其他模塊2.72至2.74通信，以便首先獲得對(duì)其進(jìn)行決定必要的信息，其次通知其他模塊2.72至2.74進(jìn)行該決定。
[0045]根據(jù)被稱為分布模式的、圖4b所示的第二實(shí)施方式，每個(gè)核2.11至2.14上的每個(gè)排序模塊2.71至2.74實(shí)現(xiàn)對(duì)其特有的控制模塊2.81至2.84中的自身任務(wù)的控制。然后所有模塊2.81至2.84等同地運(yùn)行，并且控制實(shí)例被分布在各個(gè)模塊之間。在這種實(shí)施方式中，每個(gè)模塊2.81至2.84與其他模塊通信，以便獲得對(duì)于其進(jìn)行決定必要的信息。不同于第一實(shí)施方式，接下來進(jìn)行與其自身任務(wù)相關(guān)的決定，并且無需向其他模塊告知這種決定。
[0046]圖5示出了根據(jù)本發(fā)明的排序方法，其旨在保證在多核處理器上執(zhí)行的系統(tǒng)中的受控安全級(jí)別。在第一步驟4.1的過程中，安全級(jí)別如定義的那樣，歸因于待在系統(tǒng)的核之一上的分區(qū)中執(zhí)行的每個(gè)任務(wù)實(shí)例。有利地，該步驟為系統(tǒng)運(yùn)行之前的步驟。
[0047]在其運(yùn)行的過程中，系統(tǒng)對(duì)于每個(gè)分區(qū)重復(fù)以下步驟。
[0048]在步驟4.2的過程中，可選地，更新準(zhǔn)備在當(dāng)前分區(qū)中啟用的任務(wù)的安全級(jí)別。這是因?yàn)?，由于安全?jí)別與任務(wù)實(shí)例的執(zhí)行內(nèi)容相關(guān)，所以有利地根據(jù)對(duì)于每個(gè)分區(qū)的內(nèi)容中的可能變化來進(jìn)行更新。該更新步驟增強(qiáng)了本發(fā)明的方法的可選性。
[0049]在步驟4.3的過程中，在每個(gè)核的各個(gè)排序模塊之間發(fā)生消息交換。每個(gè)核向控制實(shí)例通知準(zhǔn)備在當(dāng)前分區(qū)中的這種核上排序的任務(wù)的認(rèn)證和安全級(jí)別。在控制實(shí)例為集中式的情況下，消息交換是例如從每個(gè)排序模塊至用于托管控制實(shí)例的模塊的交換。在控制為分布式的情況下，每個(gè)排序模塊通知每個(gè)核上的每個(gè)其他模塊。
[0050]控制實(shí)例在步驟4.4的過程中決定對(duì)準(zhǔn)備在每個(gè)核上啟用的任務(wù)中每個(gè)的啟用授權(quán)。根據(jù)準(zhǔn)備在相同分區(qū)中啟用的其他任務(wù)的認(rèn)證和安全級(jí)別來進(jìn)行該決定。
[0051]在示例性實(shí)施方式中，根據(jù)如下規(guī)則來進(jìn)行決定。
[0052]如果滿足如下條件，則執(zhí)行具有安全級(jí)別I (即，最低級(jí)別)的任務(wù):[0053].在對(duì)于當(dāng)前分區(qū)的另一核上不存在安全級(jí)別3或4的任務(wù)。
[0054].存在于另一核上的安全級(jí)別2的任一任務(wù)具有低于或等于其自身認(rèn)證級(jí)別的認(rèn)證級(jí)別。
[0055]應(yīng)注意，該規(guī)則能夠使具有不同任務(wù)級(jí)別的任務(wù)同時(shí)進(jìn)行。均在處理器的核上的安全級(jí)別I的任務(wù)可以與安全級(jí)別2的任務(wù)共處，如果其認(rèn)證級(jí)別至少等于安全級(jí)別2的任務(wù)的認(rèn)證級(jí)別。其由此尋求不啟用安全級(jí)別I的任務(wù)以降低分區(qū)的整體認(rèn)證級(jí)別。
[0056]如果滿足如下條件，則執(zhí)行具有安全級(jí)別2的任務(wù):
[0057].在對(duì)于當(dāng)前分區(qū)的另一核上不存在安全級(jí)別3或4的任務(wù)。
[0058].存在于另一核上的安全級(jí)別2的任一任務(wù)具有低于或等于其自身認(rèn)證級(jí)別的認(rèn)證級(jí)別。
[0059]該規(guī)則主要使具有相同任務(wù)級(jí)別的任務(wù)能夠以相同的時(shí)間寬度進(jìn)行。如果存在的話，具有最高認(rèn)證級(jí)別的級(jí)別2的分區(qū)以及具有安全級(jí)別1、但具有更高或相等的認(rèn)證級(jí)別的分區(qū)一同執(zhí)行。
[0060]如果滿足如下條件，則執(zhí)行具有安全級(jí)別3的任務(wù):
[0061].在對(duì)于當(dāng)前分區(qū)的另一核上不存在安全級(jí)別4的任務(wù)。
[0062].存在于另一核上的安全級(jí)別3的任一任務(wù)具有低于或等于其自身認(rèn)證級(jí)別的認(rèn)證級(jí)別。在相等的情況下，其標(biāo)識(shí)號(hào)碼大于或等于其他標(biāo)識(shí)號(hào)。
[0063]該規(guī)則包含任務(wù)的新的參數(shù)、標(biāo)識(shí)號(hào)碼。這號(hào)碼唯一地標(biāo)識(shí)任務(wù)。如果在兩個(gè)不同核上的兩個(gè)任務(wù)具有相同的標(biāo)識(shí)號(hào)碼，這表示為在至少兩個(gè)核中以并行處理形式運(yùn)行所實(shí)現(xiàn)的相同任務(wù)的情況。該規(guī)則意味著安全級(jí)別3的任務(wù)單獨(dú)在處理器上執(zhí)行，可選地，在數(shù)個(gè)核上以分布式的方式進(jìn)行。不啟用其他任務(wù)以在相同分區(qū)中運(yùn)行。
[0064]如果滿足如下條件，則執(zhí)行具有安全級(jí)別4的任務(wù):
[0065].存在于另一核上的安全級(jí)別4的任一任務(wù)具有低于或等于其自身認(rèn)證級(jí)別的認(rèn)證級(jí)別。在相等的情況下，其標(biāo)識(shí)號(hào)碼嚴(yán)格大于其他標(biāo)識(shí)號(hào)碼。
[0066]該規(guī)則使得只在單個(gè)核上能夠僅唯一地運(yùn)行級(jí)別4的任務(wù)。如在安全級(jí)別3的情況，此處不再允許在數(shù)個(gè)核上以分布式的方式運(yùn)行安全級(jí)別4的任務(wù)。安全級(jí)別4的任務(wù)總是在其分區(qū)中單獨(dú)執(zhí)行。
[0067]最后兩個(gè)規(guī)則使用任務(wù)標(biāo)識(shí)符來實(shí)現(xiàn)用于在一組任務(wù)中選出單個(gè)任務(wù)的方法。本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)理解，可以使用任何其它的選擇方法，通過消息交換，使用能夠以分布式方式獨(dú)立地選擇單個(gè)任務(wù)的另一標(biāo)準(zhǔn)。這些分布式選擇算法是本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的。因此，使用任務(wù)標(biāo)識(shí)符對(duì)于實(shí)現(xiàn)本發(fā)明不是必不可少的。例如，使用也允許進(jìn)行選擇的核號(hào)標(biāo)識(shí)符也是可能的。
[0068]有必要理解，所描述的規(guī)則僅僅是本發(fā)明的示例性實(shí)施方式。其他規(guī)則可被定義為旨在實(shí)現(xiàn)可根據(jù)所定義的安全級(jí)別的數(shù)量和系統(tǒng)的使用內(nèi)容而不同的安全策略。
【權(quán)利要求】
1.一種用于在具有多個(gè)執(zhí)行核的處理器上對(duì)一組任務(wù)排序的方法，所述處理器的資源被分成多個(gè)分區(qū)，這些分區(qū)在所述處理器的每個(gè)核上同步地共享以連續(xù)時(shí)隙的形式的時(shí)間，所述方法通過實(shí)現(xiàn)在所述處理器的所述核上的一組排序模塊來執(zhí)行，在所述排序模塊中實(shí)現(xiàn)控制實(shí)例，所述方法包括以下步驟: -在每個(gè)核的各個(gè)排序模塊與所述控制實(shí)例之間交換消息的步驟(4.3);以及 -對(duì)于準(zhǔn)備在每個(gè)核上準(zhǔn)備啟用的任務(wù)中的每個(gè)確定啟用授權(quán)的步驟(4.4)， 其特征在于，所述方法還包括: -對(duì)于待在系統(tǒng)中執(zhí)行的每個(gè)任務(wù)的實(shí)例進(jìn)行初步定義的步驟(4.1)，其中初步定義與執(zhí)行所述任務(wù)的特定實(shí)例的關(guān)鍵字符有關(guān)的安全級(jí)別，每個(gè)任務(wù)還具有與在其設(shè)計(jì)過程中所使用的開發(fā)方法有關(guān)的認(rèn)證級(jí)別； -在每個(gè)核的各個(gè)排序模塊之間交換消息的所述步驟(4.3)被設(shè)計(jì)為向所述控制實(shí)例通知準(zhǔn)備在當(dāng)前分區(qū)中由所述各個(gè)核執(zhí)行的任務(wù)的認(rèn)證和安全級(jí)別；以及 -對(duì)于準(zhǔn)備在每個(gè)核上準(zhǔn)備啟用的每個(gè)任務(wù)確定啟用授權(quán)的所述步驟(4.4)，根據(jù)準(zhǔn)備在相同分區(qū)中啟用的其他任務(wù)的認(rèn)證和安全級(jí)別來進(jìn)行。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法還包括:對(duì)于每個(gè)分區(qū)，根據(jù)所述任務(wù)的執(zhí)行內(nèi)容更新準(zhǔn)備啟用的任務(wù)的安全級(jí)別的步驟。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述控制實(shí)例被集中在所述核的一個(gè)上的特定的排序模塊中，并且其中，所述消息交換的步驟包括通過每個(gè)排序模塊向該排序模塊發(fā)送信息的步驟 。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述控制實(shí)例分布在每個(gè)核上的排序模塊內(nèi)，并且其中，所述消息交換步驟包括通過每個(gè)排序模塊向所有排序模塊發(fā)送信息的步驟。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中的任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述安全級(jí)別為四個(gè)，確定對(duì)于所述任務(wù)中的每個(gè)的啟用授權(quán)的所述步驟包括以下規(guī)則: -如果滿足以下條件，則執(zhí)行具有被稱為最低的安全級(jí)別I的任務(wù): ?在對(duì)于當(dāng)前分區(qū)的另一核上不存在具有安全級(jí)別3或4的任務(wù)； ?存在于另一核上的安全級(jí)別2的任一任務(wù)具有低于或等于其自身認(rèn)證級(jí)別的認(rèn)證級(jí)別； -如果滿足以下條件，則執(zhí)行具有安全級(jí)別2的任務(wù): ?在對(duì)于所述當(dāng)前分區(qū)的另一核上不存在具有安全級(jí)別3或4的任務(wù)； ?存在于另一核上的安全級(jí)別2的任一任務(wù)具有低于或等于其自身認(rèn)證級(jí)別的認(rèn)證級(jí)別； -如果滿足以下條件，則執(zhí)行具有安全級(jí)別3的任務(wù): ?在對(duì)于所述當(dāng)前分區(qū)的另一核上不存在安全級(jí)別4的任務(wù)； ?存在于另一核上的安全級(jí)別3的任一任務(wù)具有低于或等于其自身認(rèn)證級(jí)別的認(rèn)證級(jí)另O，在相等的情況下其標(biāo)識(shí)號(hào)碼高于或等于其他的標(biāo)識(shí)號(hào)碼； -如果滿足以下條件，則執(zhí)行具有安全級(jí)別4的任務(wù): ?位于另一核上的安全級(jí)別4的任一任務(wù)具有低于或等于其自身認(rèn)證級(jí)別的認(rèn)證級(jí)另Ij，并且在相同的情況下其標(biāo)識(shí)號(hào)碼嚴(yán)格大于其他的標(biāo)識(shí)號(hào)碼。
【文檔編號(hào)】G06F9/48GK104040502SQ201280065769
【公開日】2014年9月10日 申請(qǐng)日期:2012年11月8日 優(yōu)先權(quán)日:2011年11月10日
【發(fā)明者】克里斯汀·瓦爾帕爾德 申請(qǐng)人:薩熱姆防務(wù)安全公司