仿真器對于各類任務采用時間、事件以及數據驅動相結合的調度原則進行控制管理。為了提高系統的實時性和適應性，采用了動態和靜態調度策略相結合、任務發生的周期和優先級相結合的調度方式。

　　在調度框架中集中不同的調度策略。在運行模式下：系統測試工作正常，則對于周期性的實時任務采用靜態生成的調度策略;在系統發生故障時，則采用臨時的動態調度策略，它根據系統的運行狀況，實時加入動態任務，并根據動態任務的級別，決定該任務是立即執行還是按順序執行。隨著故障的排除，取消該任務，系統重新恢復到先前的調度策略。

　　仿真器根據任務運行占用時間的不同，以不同速率來調度不同模塊，滿足實時驅動的要求。采用優先級調度和分時調度相結合的方式：優先級調度方式即調度模塊對于每一項任務都賦予了嚴格的優先級，按優先級的次序從高到低執行;分時調度方式是采用時間片輪轉的方式來執行各個任務，這種調度方式多是在終止模式下采用(或在運行模式下，系統已經完成短周期的任務，還留有時間余量的情況下)。例如，對于1553B數據驅動和交聯數據生成等短周期任務在每25 ms定時到時串行化執行，被賦予了較高優先級，而對于顯示和記錄數據等長周期任務分時執行或交叉執行，被賦予了較低優先級，以保證能正常驅動MBI卡。

　　在優先級調度方式中，采用優先級浮動的原則：即根據系統實時處理任務的不同，按照需要動態地改變優先級。系統在正常運行時，優先級不變;當系統發生嚴重故障時，調度模塊動態觸發異常處理任務，并根據故障類別和故障被維護的狀況，動態調整模塊處理級別。對于影響系統測試的重要模塊，調度模塊啟動相應的備份儲備模塊，同時將“暫停測試”的申請通過網絡發送到主控機。這樣，系統就具有了故障恢復能力，實現了關鍵部分的冗余保護，提高了可靠性。

　　根據上述設計，在實時測試過程中，仿真器的實時調度層次模型如圖4所示。

　　圖4　RUN()模式下實時任務調度模型示意圖

　　基于以上的調度策略，任務調度管理模塊采用以下方式對各模塊進行調度：

　　.中斷方式：當總的任務調度器監控到消息隊列中最高消息到來時，立即申請軟件中斷，或者有硬件中斷申請時，系統立即停止當前執行的任務，執行相應的中斷處理。

　　.定時方式：實時測試開始后，定時器每25 ms發出定時消息，定時將需要發送的測試用例數據送到MBI卡上。

　　.消息方式：基于Win98消息傳遞機制，由線程調度方式實現。

　　.信號量及全局變量方式：總的任務調度器監控到任務啟動的信號量或狀態量改變后，按任務的等級運行任務。

　　根據系統任務調度管理的方式，將任務消息的處理級別分為三個優先級：

　　①最高級消息：該類消息要求系統立即響應，具有此類優先級的模塊在系統實時仿真中處于核心地位。該消息不放到Windows的系統消息隊列中排隊，而是直接送到相應的應用消息隊列中，供應用程序處理。這樣可以避免無節制的消息循環，保證了消息處理的及時性。

　　②時鐘級消息：由精確定時器產生“定時時間到”的消息。在正常測試過程中，該消息為最高級別。時鐘級的消息主要分配給在實時測試中的數據生成模塊和驅動模塊。

　　③普通級消息：該類消息主要分配給用戶接口模塊、記錄模塊等功能模塊。

　　2.2.4　仿真器關鍵功能模塊的實時性實現技術

　　①網絡通信模塊：非實時部分采用TCP/IP協議方式進行網絡傳輸。實時部分利用設置網絡通信緩存區的方式，從通信結果上可以部分實現網絡傳輸的實時通信，其關鍵在于緩沖的深度。或者采用VXD技術，直接對網卡進行傳輸操作，可以避免由于網絡延遲而影響系統實時性能的缺陷。

　　②顯示模塊：在實時測試過程中，通過該模塊，可以顯示測試數據，并且用戶能對測試過程進行控制。在實時測試中，中心任務處理周期為25 ms，在任務周期的空余時間還需要進行其它處理。因此在每25 ms周期內，留給顯示任務的時間就非常少，另外由于人眼對數據變化的敏感程度低于25 ms，因此每50 ms以上進行一次相關數據顯示就可以滿足系統的需求。在數據顯示中，文本顯示比圖形顯示占用CPU處理時間要少許多。在圖形顯示中，采用高性能的圖形處理算法，可以保證圖形處理的實時性。另外，隨著圖形卡硬件性能的提高，在圖形加速卡性能保證的情況下，系統只需計算圖形描述語句占用CPU的時間，圖形繪制方面的時間可以不給予主要考慮。圖形實時顯示算法還有待進一步研究。

　　③交聯數據1553B驅動模塊：由于Win98處于安全模式，Win98中的虛擬內存地址與實際物理地址并不一致，用戶不易直接訪問硬件的實際物理內存地址和I/O口地址。為了滿足實時驅動MBI卡的需要，通過WinDriver工具軟件，直接映射MBI卡上的實際物理內存地址和I/O地址，并將硬件中斷虛擬化，利用WinDriver生成的一系列讀寫內存和I/O口地址的函數，用戶就可以直接快速地對硬件進行控制。實驗結果表明，在Win98應用任務單一的情況下，用戶操作MBI卡的速度同于在DOS下的速度。WinDriver工作原理如圖5所示。

　　圖5　WinDriver工作原理圖

　　3　結束語

　　實驗結果表明，上述調度思想與相關技術綜合運用，很好地滿足了仿真器系統工作的實時性。