Tác vụ tuần hoàn và không tuần hoàn ppt

Tác vụ tuần hoàn và không tuần hoàn Topics  Khái niệm  Tác vụ không tuần hoàn  Khoảng deadline sớmnhất đầu tiên  Tác vụ tuần hoàn  Lậplịch đơn điệu 2 Vũ Quang Dũng Sách tham khảo  P. Marwedel: Embedded System Design (paperback), Springer Verlag, December 2005, ISBN: 0387292373.  G.C. Buttazzo: Hard Real-Time Computing Systems. Kluwer Academic Publishers, 1997.  W. Wolf: Computers as Components – Principles of Embedded System Design. Morgan Kaufman Publishers, 2000.  J. Teich: Digitale Hardware/Software Systeme, Springer Verlag, 1997. Mởđầu  Lậplịch trong tác vụ không tuần hoàn với thời gian thực thông qua mộtsố thuật toán  Theo deadline sớmnhất (EDD – Earliest Deadline Due)  Deadline sớmnhất đầu tiên (EDF – Earliest Deadline First) Theo deadline sớmnhất(EDD)  Luật Jackson: Cho mộtbộ n tác vụ. Xử lý theo thứ tự của các deadline không giảmlàsự tìm giá trị tối ưunhỏ nhấtcủakhoảng trễ cực đại.  Chứng minh: EDD ví dụ 1 EDD ví dụ 2 Deadline sớmnhất đầutiên(EDF)  Luật Horn: Cho a là tậphợp n tác vụđộclậpvới thờigianđếntùyý, bấtkỳ thuật toán mà tác vụ tuân theo, thựcthivới deadline tuyệt đốisớm nhất trong các tác vụ sẵn sàng, thì thuật toán đó là tối ưu khi tìm cách làm giảmgiátrị của độ trễ cực đại.  Chứng minh: Cho mỗikhoảng thời gian [t, t+1) đượcchứng thực, khi tác vụ thựcthụ thựcthilà với deadline tuyệt đốisớmnhất. Nếu không phải như trên, thì tác vụ với deadline tuyệt đốisớm nhất đượcthực thi trong khoảng thời gian thay thế. Sự hoạt động đó không làm tăng khoảng trễ cực đại. EDF tiếp  Các đạilượng sử dụng như sau:  σ(t) – nhậnbiếttácvụ thực thi trong khoảng [t, t+1)  E(t) – nhậnbiếttácvụ sẵn sàng tạithời gian t, mà có deadline sớmnhất.  t E (t) – là thờigian(≥ t) mà mỗikhoảng tiếp theo củatácvụ E(t) bắt đầuthực thi theo sự lậplịch hiệntại. EDF tiếp Tác vụ nào đang thựcthi? Tác vụ nào có deadline sớmnhất? Khoảng thờigian Khoảng thờigian thay đổi Trạng thái sau khi thay đổi [...]... bởi tác vụ tuần hoàn được Số chu kỳ hoàn thành của tác vụ giới hạn bởi i trong khoảng thời gian [t1, t2] Deadline bị thiếu tại thời gian t2 Tác vụ tuần hoàn Ví dụ: cho 2 tác vụ, deadline = chu kỳ, U=97% Vấn đề trong tập hợp trộn tác vụ Trong nhiều chương trình, cùng tồn tại các tác vụ tuần hoàn lẫn không tuần hoàn Tác vụ tuần hoàn: hướng thời gian, thực thi với thời gian cưỡng ép Tác vụ không tuần hoàn: ... gian lớn nhất giữa tác vụ được gọi là rời rạc Lập lịch cơ sở Giải pháp đơn giản cho lập lịch theo RM và EDF của các tác vụ tuần hoàn Tiến trình của tác vụ không tuần hoàn khi không có yêu cầu tuần hoàn Tác vụ tuần hoàn không bị ảnh hưởng Sự đáp lại của các tác vụ không tuần hoàn có thể ngăn cấm, và không thể gán mức ưu tiên cao hơn tới chúng ... tiên di* = di Lựa chọn tác vụ i sao cho deadline của nó không thay đổi, nhưng thời gian giải phóng của tất cả các tác vụ j ngay sau đó thay đổi Nếu không tồn tại, thoát khỏi thuật toán di* = min(di, min(dj* - Cj : Ji → Jj)) Quay lại bước 2 Mô hình tác vụ tuần hoàn Γ : biểu thị tập hợp tác vụ tuần hoàn τi : biểu thị tác vụ tuần hoàn chung Τi,j : biểu thị trường hợp thứ j của tác vụ I ri,j : biểu thị... thực thi không sớm hơn thời gian giải phóng Tác vụ phải không bắt đầu thực thi sớm hơn thời gian kết thúc nhỏ nhất của tác vụ trước nó Tác vụ b phụ thuộc vào a: Ja → Jb Giải pháp: rj* = max(rj, max(ri* + Ci : Ji → Jj)) EDF* - tiếp Tác vụ phải kết thúc thời gian thực thi theo deadline Tác vụ phải không kết thúc thời gian thực thi muộn hơn giá trị bắt đầu thời gian lớn nhất của tác vụ sau nó Tác vụ b phụ... hướng sự kiện, có thể là hard, soft và không phải thời gian thực, phụ thuộc vào chương trình Tác vụ rời rạc: hướng sự kiện, offline theo tác vụ không tuần hoàn với thời gian ép buộc có thể hoàn thành với sự giả định đúng đắn của môi trường, có thể theo thời gian tới lớn nhất đối với mỗi sự kiện Tác vụ không tuần hoàn xác định bởi khoảng thời gian lớn nhất giữa tác vụ được gọi là rời rạc Lập lịch cơ... thời điểm j trong tác vụ i Φi : pha của tác vụ i Di : deadline tương đối của tác vụ i Mô hình tác vụ tuần hoàn Giả thuyết sau: Thời điểm của tác vụ tuần hoàn được kích hoạt đều đặn tại một khoảng cố định Khoảng Ti giữa hai lần kích hoạt liên tục được gọi là chu kỳ Thời gian giải phóng ri,j = Φi + (j-1)Ti Tất cả các thời điểm đều cùng có WCET Ci Tất cả các thời điểm của tác vụ tuần hoàn đều cùng có một... kỳ Di = Ti, vì thế di,j = Φi + jTi Tất cả các tác vụ tuần hoàn đều độc lập với nhau, không có sự ưu tiên và ràng buộc tài nguyên Tác vụ không thể tự dừng Mọi tác vụ được giải phóng nhanh như khi nó tới Mọi tầng trên của OS kernel theo giả thiết bằng 0 Ví dụ Rate-monotonic Scheduling (RM) Mệnh đề: Tác vụ ưu tiên được gán cho tác vụ trước khi thực thi và không thay đổi trong thời gian thực thi (phân... gian nếu tác vụ được ưu tiên Thuật toán EDF* xác định sự lập lịch có thể thực hiện được trong trường hợp tồn tại một tác vụ ép buộc quyền ưu tiên Đảm bảo về sự tồn tại của sự lập lịch đúng đắn Tác vụ bắt đầu thực thi không sớm hơn thời gian giải phóng và không sớm hơn thời gian kết thúc của tác vụ ngay trước đó Tất cả các tác vụ kết thúc sự thực thi trong deadline của nó EDF* - tiếp Tác vụ phải bắt... mọi tác vụ i với Ri ≤ Di DM tiếp Thời gian response dài nhất Ri của tác vụ tuần hoàn i có thể được tính theo thuật toán sau Algorithm: DM_guarantee (Γ) { for (each τi∈Γ){ I = 0; do { R = I + Ci ; if (R > Di) return(UNSCHEDULABLE); I = Σj=1,…,(i-1) [R/Tj] Cj; } while (I + Ci > R); } return(SCHEDULABLE); } DM ví dụ Cho các tác vụ Tác vụ 1: C1 = 1; T1 = 4; D1 = 3 Tác vụ 2: C2 = 1; T2 = 5; D2 = 4 Tác vụ. .. các tác vụ với mức ưu tiên thấp Phân tích khả năng lập lịch: tập hợp của tác vụ tuần hoàn là có thể lập lịch với DM nếu (điều kiện đủ) DM tiếp Sự cần và đủ kiểm tra khả năng lập lịch Sự đòi hỏi bộ xử lý trong trường hợp xấu nhất xảy ra khi mọi tác vụ được giải phóng cùng một lúc tại các thời điểm có tính quyết định của chúng Cho mỗi tác vụ i, tổng thời gian xử lý của chúng và sự cản trở bởi các tác vụ . Tác vụ tuần hoàn và không tuần hoàn Topics  Khái niệm  Tác vụ không tuần hoàn  Khoảng deadline sớmnhất đầu tiên  Tác vụ tuần hoàn  Lậplịch đơn điệu 2 Vũ . Quay lạibước2. Mô hình tác vụ tuần hoàn  Γ : biểuthị tậphợptácvụ tuần hoàn  τ i : biểuthị tác vụ tuần hoàn chung  Τ i,j : biểuthị trường hợpthứ j củatácvụ I  r i,j : biểuthị thờigiangiải. đốicủathời điểmj trongtác vụ i  Φ i : pha củatácvụ i  D i : deadline tương đốicủatácvụ i Mô hình tác vụ tuần hoàn  Giả thuyết sau:  Thời điểmcủatácvụ tuần hoàn đượckíchhoạt đều đặntạimộtkhoảng