ROS2 Executors上的处理链的响应时间分析和优先级分配

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ROS（机器人操作系统）是近年来最受欢迎的机器人软件开发框架。安全有关领域的机器人软件往往受制于硬实时的约束，所以设计者必须形式化建模和分析他们的时间行为，来保证运行时实施约束始终兑现。这篇论文研究了ROS2中的处理链（processing chain）的实时调度和分析，ROS2就是ROS主要考虑了实时能力的第二个版本。首先，论文研究了ROS2 Executors上的处理链的响应时间分析。论文展示了这个问题唯一存在的结果就是共同考虑乐观和悲观，并且开发了新的技术来定位这些问题，显著地提升了分析精度。然后，论文揭示了一个执行器（Executor）上的一个处理链的响应时间仅仅取决于他的最后的调度实体（callback）,这个实体以非常少的设计代价为设计者提供了很有用的指导，不仅提升了响应时间的边界，也提升了系统实际的最差情况/平均响应时间。最后，论文使用随机生成的工作量和一个在真实ROS2平台上的样例研究来评估和证明了研究的结果。

2021-9-22科研周记

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本周主要阅读了两篇论文，其一是今年2-3月份发表在CCF B类会议DATE上的一篇short paper，题目是《Modeling, implementation, and analysis of XRCE-DDS applications in distributed multi-processor real-time embedded system》。其二是前年11月份发表在CCF C类会议ISPA上的一篇论文《Model checking for the Goal-Feedback-Result Pattern in ROS》。