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当今复杂的安全关键信息物理融合系统(Cyber-Physical system, CPS)中,设计者往往需要将多个不同关键度级别的子应用整合到一个硬件平台上,成为一个混合关键度系统。混合关键度调度是适用于混合关键度系统的实时调度算法,本文针对混合关键度调度的资源共享协议与设计优化算法这两个方面展开研究。混合关键度调度算法研究的一个常用假设是不同关键度级别的任务之间是相互独立的,即任务之间不共享公共资源(例如全局数据变量)。这个假设有助于减少不同关键度级别任务之间的相互影响,大大简化了系统的设计与安全认证,在大多数情况下是一个十分合理的设计原则。但是某些情况下,不同关键度级别的任务之间可能确实需要相互共享资源与通信,尤其是在较低的安全级别之间,因此如果可以提供有效的分析算法理论支持,这将有助于拓宽混合关键度调度算法在实际系统中的适用性。为了使得系统在保证实时性能的前提下,可以支持不同关键度级别任务之间的资源共享,我们提出了实时资源同步协议以及其可调度性分析算法,适用于基于单核处理器的固定优先级(Fixed-Priority, FP)与最早截止期优先(Earliest Deadline First, EDF)调度算法。混合关键度系统被提出的最初应用背景是航空航天领域,由于汽车电子和航空电子之间的很多共同点,尤其是硬件平台整合的趋势,近年研究者提出将其应用到汽车电子控制系统中。由于汽车是批量生产的消费类产品,市场的激烈竞争使得汽车行业对于硬件成本十分敏感,因此通过采用资源(包括CPU速度和内存)受限的廉价处理器来降低系统硬件成本就显得十分重要。相比之下,航空航天领域对于成本不是十分敏感,因此混合关键度调度算法研究并未充分考虑硬件资源优化问题。为了优化(即最小化)系统的内存资源需求,我们将抢占阈值调度(Preemption Threshold Scheduling, PTS)与混合关键度调度算法相结合,适用于基于单核处理器的固定优先级(FP)与最早截止期优先(EDF)调度算法。具体工作包括：·基于固定优先级(FP)的混合关键度调度算法中的资源共享协议：基于适用于固定优先级(FP)调度算法的优先级天花板协议(Priority Ceiling Protocol, PCP),提出了针对自适应混合关键度(Adaptive Mixed-Criticality, AMC)调度算法的资源同步协议HLC-PCP (Highest-Locker Criti-cality, Priority-Ceiling Protocol)及其可调度性分析。·基于最早截止期优先(EDF)的混合关键度调度算法中的资源共享协议：基于适用于最早截止期优先(EDF)调度算法的栈资源协议(Stack Resource Protocol, SRP),提出了针对双重截止期(Dual-Deadline)调度算法的资源共享协议MC-SRP (Mixed-Criticality Stack Resource Protocol)及其可调度性分析。·基于固定优先级(FP)的混合关键度系统中的设计优化算法：将抢占阈值调度(PTS)与适用于固定优先级(FP)调度算法的自适应混合关键度(AMC)调度算法相结合,提出了PT-AMC (Preemption Threshold-Adaptive Mixed-Criticality)及其可调度性分析,并通过对任务的优先级和抢占阈值参数进行优化设计,在保障实时性能的前提下,降低系统所需的栈空间需求。·基于最早截止期优先(EDF)的混合关键度系统中的设计优化算法：将抢占阈值调度(PTS)与其基于最早截止期优先(EDF)调度算法的双重截止期(Dual-Deadline)调度算法相结合,提出了MC-SRPT (Mixed-Criticality Stack Resource Protocol Threshold)及其可调度性分析,并通过对任务的优先级和抢占阈值参数进行优化设计,在保障实时性能的前提下,降低系统所需的栈空间需求。