Đang tải... (xem toàn văn)
Các kiến thức tổng quan về kiểm định dựa trên độ ưu tiên tĩnh, các kết quả cơ bản và các phương pháp kiểm định chính xác khả năng lập lịch được trình bày trong phần ng[r]
(1)Ước lượng sai số cận tĩnh thời gian phản ứng hệ thống thời gian thực với độ ưu
tiên cố định
Trần Thị Báu
Trường Đại học Công nghệ
Luận văn ThS Chuyên ngành: Công nghệ phần mềm; Mã số 60 48 10 Người hướng dẫn: TS Nguyễn Thị Huyền Châu
Năm bảo vệ: 2013
Abstract Trình bày mơ hình nhiệm vụ phương pháp kiểm định sử dụng độ ưu tiên tĩnh Phần nghiên cứu mơ hình nhiệm vụ trình bày kiến thức hệ thời gian thực, lập lịch, nhiệm vụ thời gian thực khái niệm liên quan Các kiến thức tổng quan kiểm định dựa độ ưu tiên tĩnh, kết phương pháp kiểm định xác khả lập lịch trình bày phần nghiên cứu phương pháp kiểm định sử dụng độ ưu tiên tĩnh Những kiến thức hỗ trợ người đọc việc tiếp cận hiểu vấn đề mà luận văn nghiên cứu Nghiên cứu phương pháp ước lượng cận tĩnh thời gian phản ứng sử dụng xấp xỉ tuyến tính Trình bày ý tưởng cận tĩnh thời gian phản ứng, từ rút cơng thức, quy trình hoạt động, thuật tốn, ví dụ minh họa cận tĩnh thời gian phản ứng Qua đó, đánh giá độ phức tạp, ưu- nhược điểm rút kết mặt định tính cận Giới thiệu khái qt chương trình mơ kết thu từ chương trình áp dụng cận vào việc lập lịch cho hệ nhiệm vụ thời gian thực có độ ưu tiên cố định kỳ hạn tùy ý Đồng thời, cận tĩnh thời gian phản ứng so sánh với thời gian phản ứng xác để rút kết có ý nghĩa mặt định lượng
Keywords Công nghệ thông tin; Công nghệ phần mềm; Tin học; Sai số
Content
(2)1.1 Bối cảnh nghiên cứu
Trong lĩnh vực thời gian thực tồn hai phương pháp phân tích xác khả lập lịch cho hệ nhiệm vụ có độ ưu tiên cố định Response Time Analysis (RTA - [3]) Processor Demand Analysis (PDA - [4]) Tuy nhiên, hai phương pháp có độ phức tạp giả đa thức Hơn thực phân tích hệ thống phân tán dùng phương pháp hollistic, hay xây dựng hệ thống cách tương tác tăng dần, không quan tâm đến kết tính tốn khả lập lịch, mà cịn thời gian phản ứng nhiệm vụ hệ thống Trong trường hợp này, thuật toán kiểm định gọi liên tiếp nhiều lần, thuật tốn có độ phức tạp giả đa thức làm cho hệ thống chạy chậm, kết hợp với khơng liên tục thuật tốn gây nhiều khó khăn cho hệ thống Để khắc phục vấn đề trên, luận văn chọn hướng tiếp cận hướng đến tìm hiểu phân tích phương pháp xấp xỉ hóa thời gian phản ứng cho hệ thống thời gian thực Bini-Baruah [7] dựa kỹ thuật xấp xỉ tuyến tính tối ưu có Đây thuật tốn cho kết với độ phức tạp chấp nhận dựa tính tốn gần
1.2 Mục tiêu nghiên cứu
Mục đích luận văn giúp người đọc tiếp cận với phương pháp xấp xỉ hóa thời gian phản ứng áp dụng hệ thống thời gian thực với độ ưu tiên cố định kỳ hạn tùy ý Bini Baruah [7] Qua đây, tác giả thu thuật tốn có độ phức tạp tuyến tính với đầu cận tĩnh thời gian phản ứng Tiếp theo, luận văn hướng đến mục tiêu đánh giá hiệu ước lượng sai số cận so với thời gian phản ứng xác dựa số tỉ lệ lỗi trung bình, tỉ lệ chấp nhận thơng qua chương trình mơ
1.3 Bài tốn phƣơng pháp nghiên cứu
Ý tưởng phương pháp từ cận tĩnh tải công việc trường hợp tệ rút ra cận tĩnh thời gian phản ứng Dựa ý tưởng này, sau xác định cận tuyến tính tải cơng việc trường hợp tệ nhất, Bini Baruah đưa thuật tốn tính cận tĩnh thời gian phản ứng với độ phức tạp tuyến tính Tiếp đó, cận so sánh với kỳ hạn tương đối để kết luận khả lập lịch nhiệm vụ
Như vậy, toán đặt nghiên cứu cận tĩnh thời gian phản ứng hệ thời gian thực với độ ưu tiên cố định kỳ hạn tùy ý, sau ước lượng sai số cận để đánh giá hiệu cận Để giải toán, luận văn sâu làm rõ cận tĩnh thời gian phản ứng mà Bini Baruah đưa theo ý tưởng Sau đó, qua chương trình mơ xây dựng dựa mơ hình ngẫu nhiên, luận văn tính tốn cụ thể cận so sánh với kết tương ứng từ phương pháp xác dựa số sai số trung bình, tỉ lệ chấp nhận Cuối cùng, luận văn rút kết quả, nhận định có ý nghĩa mặt định tính định lượng cận mà luận văn nghiên cứu
1.4 Cấu trúc luận văn
(3)Những kiến thức tảng ngữ cảnh nghiên cứu trình bày chương - Cơ sở lý thuyết Chương gồm hai nội dung nghiên cứu mơ hình nhiệm vụ phương pháp kiểm định sử dụng độ ưu tiên tĩnh Phần nghiên cứu mơ hình nhiệm vụ trình bày kiến thức hệ thời gian thực, lập lịch, nhiệm vụ thời gian thực khái niệm liên quan Các kiến thức tổng quan kiểm định dựa độ ưu tiên tĩnh, kết phương pháp kiểm định xác khả lập lịch trình bày phần nghiên cứu phương pháp kiểm định sử dụng độ ưu tiên tĩnh Những kiến thức hỗ trợ người đọc việc tiếp cận hiểu vấn đề mà luận văn nghiên cứu
Lý thuyết luận văn đề cập chương - Nghiên cứu phương pháp ước lượng cận tĩnh thời gian phản ứng sử dụng xấp xỉ tuyến tính Chương trình bày ý tưởng cận tĩnh thời gian phản ứng, từ rút cơng thức, quy trình hoạt động, thuật tốn, ví dụ minh họa cận tĩnh thời gian phản ứng Qua đó, luận văn đánh giá độ phức tạp, ưu- nhược điểm rút kết mặt định tính cận
Tính xác, hiệu cận tĩnh thời gian phản ứng trình bày chương – Thực nghiệm Chương giới thiệu khái qt chương trình mơ kết thu từ chương trình áp dụng cận vào việc lập lịch cho hệ nhiệm vụ thời gian thực có độ ưu tiên cố định kỳ hạn tùy ý Đồng thời, cận tĩnh thời gian phản ứng so sánh với thời gian phản ứng xác để rút kết có ý nghĩa mặt định lượng
1.5 Kết đạt đƣợc
(4)Reference
TÀI LIỆU THAM KHẢO
Tiếng Anh
[1] G.C Buttazzo, “Hard Real-Time Computing Systems: Predictable Scheduling Algorithms and Applications”, Springer Science+Business Media, LLC 2011
[2] E Bini and G.C Buttazzo “Measuring the Performance of Schedulability tests” Real-Time Systems, 30(1–2):129–154, May 2005
[3] Joseph, M., Pandya, P.: Finding response times in a real-time systems The Computer Journal 29(5), 390–395 (1986)
[4] C L Liu and J W Layland, “Scheduling algorithms for multiprogram-ming in a hard real-time environment,” Journal of the Association for Computing Machinery, vol 20, no 1, pp 46–61, Jan 1973
[5] R.I.Davis, A.Burns: Response time upper bounds for fixed priority real-time system proc IEEE Int Symposium on Real-Time Systems (RTSS’08) (2008)
[6] John P Lehoczky, “Fixed priority scheduling of periodic task sets with arbitrary deadlines”, Department of Statistics Carnegie Mellon University Pittsburgh, PA 15213, 1990
[7] Bini, E., Baruah, S.: Efficient computation of response time bounds under fixed-priority scheduling proc Int Real-Time and Network Systems (RTNS’07) (2007)
[8] Lehoczky, J., Sha, L., Ding, Y.: The rate monotonic scheduling algorithm: exact char-acterization and average case behavior proc IEEE Int Real-Time System Symposium (RTSS’89) pp 166–171 (1989)
[9] J Leung and J Whitehead On the complexity of fixed priority scheduling of periodic realtime tasks Performance Evaluation, 2(4):237–250, 1982
[10] Ken Tindell and J Clark Holistic schedulability anal-ysis for distributed hard real-time systems Micropro-cessing and Microprogramming, 50:117–134, April
1994
[11] Enrico Bini, Thi Huyen Chau Nguyen, Pascal Richard, and Sanjoy K Baruah A Response-Time Bound in Fixed-Priority Scheduling with Arbitrary Deadlines IEEE TRANSACTIONS ON COMPUTERS, VOL 58, NO 2, FEBRUARY 2009
(5)