前 言

隨著與物聯(lián)網(wǎng)、人工智能、云計(jì)算等新一代信息技術(shù)的持續(xù)融合，嵌入式系統(tǒng)與物理世界交互日益頻繁，其時(shí)間敏感特征越發(fā)明顯，成為了典型的時(shí)間敏感系統(tǒng). 由于在此類(lèi)系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中些許違反時(shí)間約束將會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)運(yùn)行的錯(cuò)誤甚至引發(fā)災(zāi)難性的后果，因此亟需相關(guān)的方法與技術(shù)保證時(shí)間敏感系統(tǒng)在計(jì)算、控制與通信等方面的實(shí)時(shí)性與確定性. 我們組織本次“時(shí)間敏感嵌入式軟件與系統(tǒng)”專(zhuān)題，邀請(qǐng)領(lǐng)域?qū)＜覍?duì)新型體系架構(gòu)以及邊緣協(xié)同計(jì)算架構(gòu)下的時(shí)間敏感嵌入式軟件與系統(tǒng)開(kāi)展綜述與進(jìn)展報(bào)告，旨在增強(qiáng)并推動(dòng)國(guó)內(nèi)同行在時(shí)間敏感嵌入式軟件與系統(tǒng)方面的交流.

針對(duì)CPU-GPU 多處理器片上系統(tǒng)易超過(guò)峰值溫度導(dǎo)致可靠性難保障的問(wèn)題，曹坤等人在“CPU-GPU MPSoC 中使用壽命驅(qū)動(dòng)的OpenCL 應(yīng)用調(diào)度方法”一文中提出了一種使用壽命驅(qū)動(dòng)調(diào)度方法，基于交叉熵策略與反饋控制策略，能夠有效降低OpenCL 應(yīng)用的延遲.

針對(duì)大規(guī)模異構(gòu)多核平臺(tái)上任務(wù)難遷移與調(diào)度的問(wèn)題，韓美靈等人在“異構(gòu)多核全局限制性可搶占并行任務(wù)可調(diào)度分析”一文中結(jié)合最新的異構(gòu)模型提出了一個(gè)整體的分析方法，能夠在合理的時(shí)間范圍內(nèi)得到任務(wù)集可調(diào)度性的分析結(jié)果.

為了解決邊緣協(xié)同計(jì)算發(fā)布訂閱系統(tǒng)中存在的數(shù)據(jù)共享問(wèn)題，殷昱煜等人在“Mort：面向?qū)崟r(shí)數(shù)據(jù)分發(fā)和傳輸優(yōu)化的依賴(lài)性任務(wù)卸載框架”一文提出了任務(wù)卸載及管理框架Mort，基于非線性整數(shù)規(guī)劃建模和基于分組及資源融合的卸載算法，支持高效的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸?shù)膬?yōu)化.

圍繞實(shí)時(shí)計(jì)算系統(tǒng)的發(fā)展情況，龔小航等人在“實(shí)時(shí)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)綜述”一文中從計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的各個(gè)層次分別介紹了實(shí)時(shí)計(jì)算系統(tǒng)的需求、問(wèn)題以及解決方案，論述了如何在硬件層面實(shí)現(xiàn)時(shí)間可預(yù)測(cè)性.

為保障端—邊—云車(chē)路協(xié)同系統(tǒng)中用戶(hù)的體驗(yàn)，鄭瑩瑩等人在“時(shí)間和能量敏感的端—邊—云車(chē)路協(xié)同系統(tǒng)資源調(diào)度優(yōu)化方法”一文中提出一種基于多智能體強(qiáng)化學(xué)習(xí)的資源調(diào)度方案，支持可靠性約束下的系統(tǒng)時(shí)延和能耗優(yōu)化.

針對(duì)嵌入式 FPGA 涉及設(shè)備種類(lèi)繁多且資源極端受限的難題，謝坤鵬等人在“SAF-CNN：面向嵌入式 FPGA 的卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)稀疏化加速框架”一文中提出了稀疏化神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)加速框架SAF-CNN，通過(guò)軟硬件協(xié)同，支持基于嵌入式FPGA 的加速器與推理框架的設(shè)計(jì)優(yōu)化.

針對(duì)邊緣計(jì)算架構(gòu)下由于設(shè)備安全性和移動(dòng)性導(dǎo)致服務(wù)質(zhì)量低的問(wèn)題，李麗穎等人在“面向邊緣計(jì)算的服務(wù)解耦與部署策略”一文中提出了一種兩階段的服務(wù)部署優(yōu)化方案，在保證系統(tǒng)安全以及服務(wù)器負(fù)載均衡的前提下，大幅降低服務(wù)請(qǐng)求的響應(yīng)時(shí)間.

圍繞如何降低機(jī)器人操作系統(tǒng)ROS 任務(wù)在多核平臺(tái)上的執(zhí)行時(shí)間，紀(jì)東等人在“ROS2多線程執(zhí)行器上DAG 任務(wù)的優(yōu)先級(jí)分配方法”一文中提出了一種基于強(qiáng)化學(xué)習(xí)和蒙特卡洛樹(shù)搜索的優(yōu)先級(jí)配置方法，能夠快速尋找回調(diào)集合的最大完工時(shí)間.

由于嵌入式軟硬件設(shè)計(jì)復(fù)雜度與日俱增，如何設(shè)計(jì)功能正確、性能最優(yōu)且時(shí)間可預(yù)測(cè)的新型時(shí)間敏感關(guān)鍵系統(tǒng)和相關(guān)軟件已成為學(xué)術(shù)界、工業(yè)界關(guān)注的焦點(diǎn)與熱點(diǎn). 雖然本專(zhuān)題篇幅有限，無(wú)法覆蓋領(lǐng)域各方面最新的研究進(jìn)展，但是我們希望本專(zhuān)題的出版能夠拋磚引玉，對(duì)嵌入式領(lǐng)域的相關(guān)研究人員有所啟發(fā)與幫助. 衷心感謝《計(jì)算機(jī)研究與發(fā)展》提供了本次專(zhuān)題出版機(jī)會(huì)，一并感謝各位作者、審稿專(zhuān)家和編輯部的全力支持和辛勤付出!不當(dāng)之處敬請(qǐng)各位同仁諒解和批評(píng)指正！