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Introducción al tiempo real en sistemas empotrados (página 2)




Enviado por Pablo Turmero



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Políticas de planificación para tiempo realTipos de planificación
Según cuándo se elabora la planificación:
Planificación estática
Todos los parámetros temporales son fijos y conocidos.
Puede establecerse un hiperperiodo (m.c.m. de todos los Ti).
El plan se elabora antes de la ejecución y se almacena en una tabla.
El planificador se limita a consultar la tabla en determinados instantes para seleccionar la tarea a ejecutar.
Planificación dinámica
No existe un plan preestablecido.

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Políticas de planificación para tiempo real.Ejecutivo cíclico
Planificación estática con un esquema periódico.
Periodo principal:
H = mcm(Ti) = 12
(Gp:) ?1
(Gp:) ?2
(Gp:) ?1
(Gp:) ?1
(Gp:) ?1
(Gp:) ?1
(Gp:) ?1
(Gp:) ?2
(Gp:) ?2
(Gp:) ?2
(Gp:) ?4
(Gp:) ?4
(Gp:) ?3
(Gp:) ?3

(Gp:) Periodo secundario:
TS = 4

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Políticas de planificación para tiempo real.Ejecutivo cíclico
Plan cíclico:
?1
?2
?1
?1
?2
?4
?3

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Políticas de planificación para tiempo real.Ejecutivo cíclico
¿Cómo definir el periodo secundario, TS?
Condiciones:
La ejecución de cada acción debe caber en un ciclo.
Debe ser un divisor entero del periodo de alguna tarea (y por lo tanto de H).
Entre el periodo de activación de una acción y su tiempo límite debe de haber al menos un ciclo completo.

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Políticas de planificación para tiempo real.Ejecutivo cíclico
No es posible cumplir simultáneamente las condiciones (1) y (3).
Solución: segmentar tareas.

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Políticas de planificación para tiempo real.Ejecutivo cíclico con segmentación de tareas
?1
?2
?1
?1
?2
?31
?32

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Políticas de planificación para tiempo real.Ejecutivo cíclico. Limitaciones.
En general, el problema de construir el plan cíclico es muy complejo (NP-duro).
Sólo apto para tareas periódicas.

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Políticas de planificación para tiempo real.Basadas en prioridades
Las tareas son expulsables.
Admiten tareas aperiódicas (y esporádicas).
Prioridades fijas:
Rate Monotonic (RM). Mayor prioridad para las tareas de menor periodo.
Deadline Monotonic (DM). Mayor prioridad para las tareas de plazo más corto.
(RM y DM son equivalentes cuando Di = Ti).
Prioridades dinámicas:
Earliest Deadline First (EDF). Se planifica la tarea cuyo plazo está más cercano a expirar.
La condición de viabilidad (U<1) es necesaria y suficiente para que EDF encuentre una forma de cumplir todos los plazos.

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Políticas de planificación para tiempo real.RM
(Gp:) ?1
(Gp:) ?2
(Gp:) ?1
(Gp:) ?1
(Gp:) ?1
(Gp:) ?1
(Gp:) ?1
(Gp:) ?2
(Gp:) ?2
(Gp:) ?2
(Gp:) ?4
(Gp:) ?4
(Gp:) ?3
(Gp:) ?3
(Gp:) ?4
(Gp:) ?4
(Gp:) ?4
(Gp:) ?4

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Políticas de planificación para tiempo real.DM vs RM
(Gp:) ?1
(Gp:) ?2
(Gp:) ?1
(Gp:) ?1
(Gp:) ?2
(Gp:) ?4
(Gp:) ?3
(Gp:) ?4
(Gp:) RM

(Gp:) ?4
(Gp:) D4 se cumple!

(Gp:) ?1
(Gp:) ?2
(Gp:) ?1
(Gp:) ?1
(Gp:) ?2
(Gp:) ?4
(Gp:) ?3
(Gp:) ?4
(Gp:) ?3
(Gp:) DM

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Políticas de planificación para tiempo real.EDF
(Gp:) ?1
(Gp:) ?2
(Gp:) ?1
(Gp:) ?1
(Gp:) ?2
(Gp:) ?4
(Gp:) ?3
(Gp:) ?4
(Gp:) ?4

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Políticas de planificación para tiempo real.EDF
(Gp:) ?1
(Gp:) ?2
(Gp:) ?1
(Gp:) ?1
(Gp:) ?2
(Gp:) ?4
(Gp:) ?3
(Gp:) ?4

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Planificación con tareas aperiódicas
Tarea aperiódica
Se activa como respuesta a un suceso externo.
Puede tener restricciones de tiempo o no.
Tarea esporádica: Tarea aperiódica con restricciones de tiempo críticas.
Objetivos:
Garantizar plazos de las tareas críticas (esporádicas y periódicas).
Buenos tiempos de respuesta para las aperiódicas no críticas.

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Planificación con tareas aperiódicas.Políticas
Procesamiento en segundo plano
Prioridades bajas para las tareas aperiódicas no críticas.
Procesamiento por interrupciones
Las tareas aperiódicas se tratan inmediatamente.
Reserva de ancho de banda
Reserva a priori de capacidad de CPU para tareas aperiódicas.
Se procesan inmediatamente.
Extracción dinámica de holgura
Reserva de capacidad de CPU para tareas aperiódicas en tiempo de ejecución.

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