Plánování analýzy systémů v reálném čase - Scheduling analysis real-time systems - Wikipedia

Termín plánovací analýza v výpočet v reálném čase zahrnuje analýzu a testování plánovač systém a algoritmy používá se v aplikacích v reálném čase. v počítačová věda „plánovací analýzou v reálném čase je hodnocení, testování a ověřování plánovací systém a algoritmy používá se v operacích v reálném čase. U kritických operací musí být systém v reálném čase testován a ověřen z hlediska výkonu.

Systém plánování v reálném čase se skládá z plánovače, hodin a hardwarových prvků zpracování. V systému v reálném čase má proces nebo úkol naplánovatelnost; úkoly jsou přijímány systémem v reálném čase a dokončeny podle zadání termínu úkolu v závislosti na charakteristice plánovacího algoritmu.[1] Modelování a vyhodnocení systému plánování v reálném čase spočívá v analýze schopnosti algoritmu dodržet termín procesu. Termín je definován jako čas potřebný ke zpracování úkolu.

Například v plánovacím algoritmu v reálném čase lze termín nastavit na pět nanosekund. V kritické operaci musí být úkol zpracován v čase stanoveném termínem (tj. Pět nanosekund). Úkol v systému v reálném čase musí být dokončen „ani příliš brzy, ani příliš pozdě; ..“.[2] O systému se říká, že je neplánovatelný, když úkoly nemohou splnit stanovené termíny.[3] Úkol lze klasifikovat jako periodický nebo neperiodický proces.[4]

Klasifikace

Kritéria v reálném čase lze klasifikovat jako tvrdý, firma nebo měkký. Plánovač nastavil algoritmy pro provádění úkolů podle zadaného pořadí.[4] Existuje několik matematických modelů, které představují plánovací systém, většina implementací plánovacího algoritmu v reálném čase je modelována pro implementaci jednoprocesorových nebo víceprocesorových konfigurací. Náročnější plánovací algoritmus se nachází v multiprocesorech, není vždy možné implementovat jednoprocesorový plánovací algoritmus v multiprocesoru.[4] Algoritmy použité v plánovací analýze „lze klasifikovat jako preventivní nebo ne preventivní “.[1]

Algoritmus plánování definuje, jak jsou úkoly zpracovávány plánovacím systémem. Obecně řečeno, v algoritmu pro plánovací systém v reálném čase je každé úloze přiřazen popis, termín a identifikátor (označující prioritu). Vybraný plánovací algoritmus určuje, jak jsou prioritám přiřazeny konkrétní úkoly. Algoritmus plánování v reálném čase lze klasifikovat jako statický nebo dynamický. U statického plánovače jsou priority úloh určeny před spuštěním systému. Dynamický plánovač určuje priority úkolů, jak běží.[4]Úkoly jsou přijímány hardwarovými prvky v plánovacím systému v reálném čase z výpočetního prostředí a zpracovávány v reálném čase. Výstupní signál označuje stav zpracování.[5] Termín úkolu označuje čas nastavený na dokončení každého úkolu.

Není vždy možné dodržet požadovaný termín; proto musí být provedeno další ověření plánovacího algoritmu. Pomocí algoritmu dynamického plánování lze implementovat dva různé modely; termín úkolu lze přiřadit podle priority úkolu (nejčasnější termín) nebo je čas dokončení pro každý úkol přidělen odečtením doby zpracování od termínu (nejmenší laxnost).[4] Termíny a požadovaný čas provedení úkolu je třeba předem pochopit, aby bylo zajištěno efektivní využití časů zpracování prvků zpracování.

Testování a ověřování

Ověření výkonu a provádění plánovacího algoritmu v reálném čase se provádí analýzou časů provádění algoritmu. Ověření výkonu plánovače v reálném čase bude vyžadovat testování plánovacího algoritmu v různých testovacích scénářích, včetně nejhorší doba provedení. Tyto testovací scénáře zahrnují nejhorší případ a nepříznivé případy k posouzení výkonu algoritmu. Časové výpočty potřebné pro analýzu plánovacích systémů vyžadují vyhodnocení algoritmu na úrovni kódu.[4]

K testování plánovacího systému v systému v reálném čase lze použít různé metody. Některé metody zahrnují: ověření vstupu / výstupu a analýzu kódu. Jednou z metod je testování každé vstupní podmínky a provádění pozorování výstupů. V závislosti na počtu vstupů by tento přístup mohl vyústit ve velké úsilí. Další rychlejší a ekonomičtější metodou je přístup založený na riziku, kde jsou pro testování vybrány reprezentativní kritické vstupy. Tato metoda je ekonomičtější, ale při použití nesprávného přístupu by mohla vést k méně než optimálním závěrům o platnosti systému. Požadavky na opakované testování po změnách plánovacího systému jsou zvažovány případ od případu.

Testování a ověřování systémů v reálném čase by se nemělo omezovat na ověřování vstupů / výstupů a kódů, ale provádí se také v běžících aplikacích s použitím rušivých nebo neintruzivních metod.

Viz také

Reference

  1. ^ A b Leung, Joseph; Zhao, Hairong (listopad 2005). Analýza plánování v reálném čase (PDF) (Technická zpráva). DOT / FAA / AR-05/27.
  2. ^ Liu, Zhiming; Joseph, Mathai (17. února 2001). "Ověření, zdokonalení a plánování programů v reálném čase". Teoretická informatika. 253 (1): 119–152. CiteSeerX  10.1.1.50.2896. doi:10.1016 / s0304-3975 (00) 00091-8.
  3. ^ Sorin, Manolache; Petru, Eles; Zebo, Peng (listopad 2004). „Analýza naplánovatelnosti aplikací se stochastickými dobami provedení úlohy“ (PDF). Transakce ACM na vestavěných počítačových systémech. 3 (4): 706–735. doi:10.1145/1027794.1027797. Citováno 4. prosince 2015.
  4. ^ A b C d E F Audsley, N .; Burns, A. (1990). Plánování systému v reálném čase (PDF) (Technická zpráva). University of York, Velká Británie.
  5. ^ Castanet, R .; Laurençot, P. „Testování systémů v reálném čase“. 15. světová konference o nedestruktivních zkouškách. AIPnD. Citováno 4. prosince 2015.

externí odkazy