Registration Number
0421U102081, Candidate dissertation
Status
Кандидат технічних наук
Date
27-04-2021
popup.evolution
.
Title
Methods for optimizing the discipline of service in real-time operating systems
Author
Stanko Petro Oleksandrovich,
popup.head Ziatdinov Jury K
popup.opponent Yarovyi Andrii A.
popup.opponent Opanasenko Volodymyr Mykolayovych
popup.rada
State University of Infrastructure And Technologies
Description
Розглядається інформаційно-керуюча та обчислювальна мережа крупного виробничого підприємства з множиною теріторіально розподілених філій. Дисертаційна робота присвячена створенню апаратно-програмних методів оптимізації дисциплін обслуговування операційних систем реального часу, захищеної обробки подій у розподілених операційних системах комп’ютерних мереж з різними фізичними каналами передачі. Комп'ютерна мережа як невід'ємна частина сучасного роботизованого підприємства грає найважливішу роль в керуванні процесом виробництва в цілому, узгодження часових параметрів окремих його ланок, синхронізації виробничих, логістичних та інших завдань. Відповідно, програмне забезпечення (ПЗ) виробничого підприємства має свої специфічні особливості, не притаманні ПЗ загального призначення. У роботі розглянуті методи аналізу й моніторингу ключового елементу виробничого ПЗ – операційної системи реального часу. Особливу увагу приділено операційним системам жорсткого реального часу. За результатами опрацювання великого обсягу статистичного матеріалу ПЗ загального призначення та виробничого ПЗ виділено один з ключових параметрів функціонування виробничого ПЗ – толерантність до затримок звернень до памяті. Встановлено, що толерантність до затримок звернень до памяті обчислювального пристрою є визначальною характеристикою систем жорсткого реального часу. Для отримання кількісних характеристик виробничого ПЗ з неконтрольованими аномаліями програмних продуктів розроблено статистико-лексичний підхід до виміру характеристик виробничого програмного забезпечення – модіфіковані метрики Холстеда з впровадженими стохастичностями. Розроблено метод оцінювання модифікованих метрик та отримання ефективних та незміщених оцінок. У дисертаційній роботі розвинуті нові підходи до управління надійністю та захищеністю ОС: створення монолітної структури ядра ОС (в тому числі ОС РЧ); використання концепцій мультисервісності та віртуальної машини; використання спеціальних мов програмування, толерантних до несанкціонованого втручання. Встановлено, що концентрація всіх зусиль тільки на оптимізації структур ядра ОС (мікроядра або монолітного ядра) не дає остаточного розв’язання протиріч між надійністю та продуктивністю. Тільки комплексний підхід до розв’язання проблеми даватиме бажаний результат. Класифіковані мережні аномалії за степенем їх небезпеки та негативного впливу на функціонування комп’ютеризованого та роботизованого виробництва. Виделені статистичні характеристики аномалій та розроблені методи їх виявлення та нейтралізації. Розроблений оптимальний метод динамічного опитування ОС РЧ, яка обробляє процеси з різними степенями переривання. Проаналізовані їх часові характеристики та сформульовані умови дотримання критичного терміну обслуговування. Розроблений метод оптимізації дисципліни обслуговування з перериваннями із застосуваням методу частотно-монотонного аналізу як найбільш ефективного методу аналізу та синтезу оптимальних дисципліни обслуговування ОС РЧ з пріоритетами.
Сукупність розроблених методів дає можливість покращити часові характеристики, толерантність до затримок, надійність та безпеку виробничого програмного забезпечення та його ключового елементу – операційної системи реального часу.
Registration Date
2021-05-26
popup.nrat_date
2021-05-26 / 2026-06-30
