Suporte Básico para Sistemas de Tempo Real



Documentos relacionados
Prioridades com Teste de Escalonabilidade

Objetivos da aula. Essa aula objetiva fornecer algumas ferramentas descritivas úteis para

Escalonamento Baseado em Prioridades Fixas

Sistemas de Tempo-Real

Escalonamento com Garantia

1 Princípios da entropia e da energia

CENTRO UNIVERSITÁRIO DO LESTE DE MINAS GERAIS - UnilesteMG

ELEMENTOS DE CIRCUITOS

Sempre que surgir uma dúvida quanto à utilização de um instrumento ou componente, o aluno deverá consultar o professor para esclarecimentos.

TEORIA DE ERROS * ERRO é a diferença entre um valor obtido ao se medir uma grandeza e o valor real ou correto da mesma.

Introdução e Organização de Dados Estatísticos

Sistemas de Tempo-Real

Escolha do Consumidor sob condições de Risco e de Incerteza

FTL066 Programação em Tempo Real Segunda Lista de Exercícios

ESTATÍSTICA. PROBABILIDADES Professora Rosana Relva Números Inteiros e Racionais ESTATÍSTICA. Professor Luiz Antonio de Carvalho

Rastreando Algoritmos

UTILIZAÇÃO DO MÉTODO DE TAGUCHI NA REDUÇÃO DOS CUSTOS DE PROJETOS. Uma equação simplificada para se determinar o lucro de uma empresa é:

MODELAGEM E SIMULAÇÃO

Cálculo do Conceito ENADE

Sistemas de Tempo Real: Conceitos Básicos

Mecanismos de Escalonamento

Regressão e Correlação Linear

Sistemas Robóticos. Sumário. Introdução. Introdução. Navegação. Introdução Onde estou? Para onde vou? Como vou lá chegar?

ANEXO 03 PROCESSO DE GARANTIA DA QUALIDADE PROCERGS

Sumário. Deadlock. Definição. Recursos. M. Sc. Luiz Alberto

7. Resolução Numérica de Equações Diferenciais Ordinárias

Distribuição de Massa Molar


Termodinâmica e Termoquímica

Sistemas de Filas: Aula 5. Amedeo R. Odoni 22 de outubro de 2001

RESOLUÇÃO NUMÉRICA DE EQUAÇÕES DIFERENCIAIS

Sistemas de Tempo-Real

Implemente uma solução para o problema da barreira usando mutexes e variáveis condição da biblioteca das pthreads. A solução consiste de 2 rotinas:

(note que não precisa de resolver a equação do movimento para responder a esta questão).

Sistemas Operativos. Sumário. Escalonador da CPU. ! Filas Multinível. ! Filas Multinível com Feedback. ! Escalonamento em multiprocessadores

REGULAMENTO GERAL (Modalidades 1, 2, 3 e 4)

Capítulo 1. O plano complexo Introdução. Os números complexos começaram por ser introduzidos para dar sentido à 2

Aula 5 Escalonamento usando prioridades fixas

Capítulo. Associação de resistores. Resoluções dos exercícios propostos. P.135 a) R s R 1 R 2 R s 4 6 R s 10 Ω. b) U R s i U 10 2 U 20 V

Física. Física Módulo 1 Vetores, escalares e movimento em 2-D

2 Máquinas de Vetor Suporte 2.1. Introdução

Sinais Luminosos 2- CONCEITOS BÁSICOS PARA DIMENSIONAMENTO DE SINAIS LUMINOSOS.

Sistemas Operacionais

SISTEMAS OPERACIONAIS

Escalonando Tarefas Imprecisas com Restrição 0/1 e Dependências Intra-Tarefa / Inter-Tarefa

Resumo do artigo. Modelagem Organizacional com CommonKADS: O Serviço de Emergências Médicas

Instruções para elaboração de TCC PROPOSTA DE NEGÓCIOS

Memória cache. Prof. Francisco Adelton

Física. Setor B. Índice-controle de Estudo. Prof.: Aula 23 (pág. 86) AD TM TC. Aula 24 (pág. 87) AD TM TC. Aula 25 (pág.

Fast Multiresolution Image Querying

Apostila de Estatística Curso de Matemática. Volume II Probabilidades, Distribuição Binomial, Distribuição Normal. Prof. Dr. Celso Eduardo Tuna

As tabelas resumem as informações obtidas da amostra ou da população. Essas tabelas podem ser construídas sem ou com perda de informações.

ADMINISTRAÇÃO E SERVIÇOS DE REDE

Motores síncronos. São motores com velocidade de rotação fixa velocidade de sincronismo.

Equipas Educativas Para uma nova organização da escola. João Formosinho Joaquim Machado

Controle Estatístico de Qualidade. Capítulo 8 (montgomery)

O Escalonamento de Tempo Real

Algoritmos de Escalonamento

UNIVERSIDADE PRESBITERIANA MACKENZIE CCSA - Centro de Ciências Sociais e Aplicadas Curso de Economia

Auditoria de Sistemas de Informação. Everson Santos Araujo

Administração da Produção I

MODELAGEM MATEMÁTICA DO PROCESSO DE EVAPORAÇÃO MULTI-EFEITO NA INDÚSTRIA DE PAPEL E CELULOSE

MÉTODOS DE ANÁLISE DE CIRCUITOS RESISTIVOS ANÁLISE NODAL

Motivos para você ter um servidor

Sistemas Operacionais Conceitos Básicos

BACHARELADO EM SISTEMAS DE INFORMAÇÃO EaD UAB/UFSCar Sistemas de Informação - prof. Dr. Hélio Crestana Guardia

Processo de Desenvolvimento de Software Workshop de Engenharia de Software

Arquitetura e Organização de Computadores

Ventilação Não Invasiva

Cap 6: 4,5,8,9,10,11,12,15,16,21 fazer diagramas, usar análise por cálculo do tempo de resposta

Introdução à Análise de Dados nas medidas de grandezas físicas

SEQÜENCIAMENTO DE TAREFAS COM MÁQUINAS PARALELAS, PERMITINDO ATRASOS E COM TEMPOS DE PREPARAÇÃO DE MÁQUINA DEPENDENTES DA SEQÜÊNCIA.

Módulo 12 Gerenciamento Financeiro para Serviços de TI

AVALIAÇÃO DE DESEMPENHO

5.1 Seleção dos melhores regressores univariados (modelo de Índice de Difusão univariado)

NOTA II TABELAS E GRÁFICOS

Atividades da Engenharia de Software ATIVIDADES DE APOIO. Atividades da Engenharia de Software. Atividades da Engenharia de Software

Diagrama de Fluxo de Dados (DFD)

Administração da Produção I

Ano IV - Número 19. Versões e 5.1

Probabilidade e Estatística. Correlação e Regressão Linear

MAE Teoria da Resposta ao Item

natureza do projeto e da aplicação métodos e ferramentas a serem usados controles e produtos que precisam ser entregues

Lista de Exercícios de Recuperação do 2 Bimestre. Lista de exercícios de Recuperação de Matemática 3º E.M.

CURSO ON-LINE PROFESSOR: VÍTOR MENEZES

Cargo: Classe: Nível: Desenvolvimento de Atividade: CRITÉRIO ESCALA DESCRIÇÃO AVALIAÇÃO O (10) B (8,5) R (7,0) I (5,5) B (8,5) prazos determinados.

Organização da Aula. Gestão de Obras Públicas. Aula 2. Projeto de Gestão de Obras Públicas Municipais. Contextualização

Capítulo 4 Gerenciamento de Memória

Alocação sequencial - filas

Boa Tarde!!! Boas Vindas ao Café da Gestão. Planejamento Participativo para uma Gestão Democrática Um Estudo de Caso no Poder Executivo

Gráficos de funções em calculadoras e com lápis e papel (*)

Aula 2 Revisão 1. Ciclo de Vida. Processo de Desenvolvimento de SW. Processo de Desenvolvimento de SW. Processo de Desenvolvimento de SW

Associação de resistores em série

01. Em porcentagem das emissões totais de gases do efeito estufa, o Brasil é o quarto maior poluidor, conforme a tabela abaixo:

Como melhorar o nível de satisfação dos Clientes

Objetivos. Teoria de Filas. Teoria de Filas

Sistemas Operacionais

Eugênio Vilaça: Solução para o setor saúde está na rede

Transcrição:

Suporte Básco para Sstemas de Tempo Real Escalonamento e Comuncação Sldes elaborados por George Lma, com atualzações realzadas por Ramundo Macêdo Suporte Básco para Sstemas de Tempo-Real Escalonamento Comuncação (memóra compartlhada ou redes) Interação, compartlhamento de recursos Gerencamento de nterrupções Gerencamento de memóra Sstemas de arquvos etc 1

Escalonamento de Tarefas Dstrbur recursos computaconas ao longo do tempo de forma que as tarefas do sstema preservem seus requstos temporas? Undades de Processamento Escalonamento Alocação (Onde?) Escalonamento (Quando?) Alocação, um problema dfícl Decdr dnamcamente onde alocar as tarefas é caro, apesar de potencalmente favorecer à adaptabldade do sstema Custo de comuncação, tomada de decsão on-lne, varabldade da carga Exstem polítcas de escalonamento que são ótmas quando decsões de alocação não são consderadas, mas falham caso contráro Garanta de prevsbldade Pode ser comprometda se escalonamento e alocação são resolvdos conjuntamente e dnamcamente Sstemas prevsíves geralmente requerem polítcas estátcas de alocação 2

Escalonamento, outro problema dfícl tempo tempo Algumas questões Quando decdr o escalonamento? Quando verfcar o comportamento temporal? On-lne Off-lne On-lne Off-lne O mas usual Resolvendo o Problema de Escalonamento Decdr o escalonamento (dspatchng) Polítcas de escalonamento Verfcar o comportamento temporal Ferramentas de análse ou teste de escalonabldade Requstos Atrbutos das tarefas devem ser conhecdos Período, deadlne, máxmo tempo de computação 3

Análse de Escalonabldade Dado um conjunto de tarefas e uma polítca de escalonamento, o sstema é escalonável? Conjunto de tarefas Polítca de escalonameno Análse SIM NÃO Prncípo básco: se o sstema é escalonável no por caso, então o sstema será sempre escalonável Abordagens de Escalonamento Análse de Escalonabldade Off-lne Lberação de tarefas (dspatchng) Off-lne Escalonabldade garantda Hpóteses temporas restrtvas Inflexível On-lne Escalonabldade garantda Hpóteses mas relaxadas Razoavelmente flexível On-lne Escalonabldade garantda Não é tão nflexível Escalonabldade não garantda Muto flexível Sstemas event-trggered Sstemas tme-trggered Sstemas event-trggered 4

Escalonamento Off-lne Uma tabela de execução é gerada em tempo de projeto Métodos de otmzação, grafos etc. Em tempo de execução, cada tarefa é dsparada no momento prevamente estabelecdo Fortemente dependente do tempo Pouca flexbldade e adaptabldade Prevsbldade Se tudo for planejado corretamente, nenhuma tarefa dexará de cumprr seu deadlne Comportamento temporal de uma tarefa não nterfere em outra Sstema é mune a ocorrênca de eventos não esperados Ideal para sstemas de tme-trggered Escalonamento On-lne Decsões sobre o escalonamento são tomadas em tempo de execução Escalonamento passa a ser dependente da ocorrênca de eventos Potencal para ncorporar flexbldade e adaptabldade Prevsbldade Se tudo puder ser planejado e provado em tempo de projeto, o sstema é prevsível Eventos não esperados podem nterferr no comportamento temporal do sstema Comportamento temporal de uma tarefa pode nterferr em outra Nível de prevsbldade depende da capacdade de análse Ideal para sstemas event-trggered 5

Quando Fazer a Análse de Escalonabldade Escalonamento gerado em tempo de projeto Geralmente, a análse está mplícta na geração do escalonamento Alguma adaptação pode ser feta em tempo de execução Escalonamento gerado em tempo de execução Análse em tempo de projeto Garantas de prevsbldade Análse em tempo de execução Garantas de qualdade de servço (evta-se a degradação do sstema) Escalonamento Baseado em Prordades Prordades Um dos mas usados crtéros de escolha de execução para sstemas de tempo-real Smples: manpulação de flas de prordades Claro: prordade sgnfca urgênca de execução Custo computaconal: acetável Abordagens Prordades varáves (dnâmco) Varam em tempo de execução Menor prevsbldade já que as prordades varam Prordades fxas (estátco) Defndas em tempo de projeto Maor prevsbldade: pode-se saber qual tarefa poderá não cumprr o deadlne 6

Escalonamento Baseado em Prordades Varáves (LST) Least Slack Tme Tarefa com menor tempo de folga possu maor prordade D = 4, C = 2 D = 2.5, C = 2 LST tempo tempo LST: Ótmo em sstemas unprocessados, preemptvos e sem compartlhamento de recursos. Porém, caro computaconalmente Escalonamento Baseado em Prordades Varáves (EDF) Earler Deadlne Frst Tarefa com menor deadlne de folga possu maor prordade D = 4, C = 2 D = 2.5, C = 2 EDF tempo EDF: Ótmo em sstemas unprocessados, preemptvos e sem compartlhamento de recursos. Baxo custo computaconal. 7

EDF vs. LST T=30, C=10,D=20 T=80, C=45,D=79 d < d EDF 0 10 20 30 40 50 60 70 80 tempo Slack < Slack LST 0 10 20 30 40 50 60 70 80 tempo Escalonamento Baseado em Prordades Fxas (RM e DM) Rate Monotonc Quanto maor o período de uma tarefa, menor é a sua prordade Tarefas com período curto (alta freqüênca de atvação) precsam de mas CPU e portanto possuem maor prordade Deadlne Monotonc Quanto maor o deadlne de uma tarefa, menor é sua prordade Tarefas mas urgentes recebem maores prordades de execução 8

RM vs. DM T=80, C=30, D=70 T=120, C=30, D=50 RM 0 30 60 90 120 150 180 210 240 290 tempo DM 0 30 60 90 120 150 180 210 240 290 tempo DM pode ser consderado mas genérco que o RM Análse de Escalonabldade: Vsando Prevsbldade Análse de Escalonabldade Off-lne Lberação de tarefas (dspatchng) Off-lne Escalonabldade garantda Hpóteses temporas restrtvas Inflexível On-lne Escalonabldade garantda Hpóteses mas relaxadas Razoavelmente flexível On-lne Escalonabldade garantda Não é tão nflexível Escalonabldade não garantda Muto flexível 9

Análse de Escalonabldade Quanto ao tpo de resposta Conjunto de tarefas Análse SIM Escalonável Sufcente Não se? Conjunto de tarefas Análse? Não se Necessára Não-escalonável NÃO Conjunto de tarefas Análse SIM Escalonável Exata Não-escalonável NÃO Análse de Escalonabldade Quanto ao tpo de função Utlzação do processador O uso do processador tem um lmte! Tempo máxmo de resposta O tempo de resposta de cada tarefa não deve ser superor ao seu deadlne 10

Análse Baseada na Utlzação do Processador Cada tarefa usa no máxmo C T O sstema usa no máxmo C T Um únco valor expressa a escalonabldade do sstema Smplcdade: pode ser usada para análse on-lne Análse Baseada na Utlzação do Processador Exemplo Tarefas peródcas, peremptíves, escalonadas num únco processador e que não compartlham recursos (são ndependentes) C T RM n(2 1/ n Análse sufcente 1) EDF C T 1 Análse exata Modelo de tarefas muto smplfcado 11

Análse Baseada no Tempo de Resposta Modelo de tarefas smplfcado Tarefas peródcas, peremptíves, escalonadas num únco processador e que não compartlham recursos (são ndependentes) 3C j C = C + 3 C j R = C + I Consdere uma tarefa j mas prortára que (acma). j rá ser atvada pelo menos uma vez. Num-de-atvações será o menor ntero maor que R /T j. Se R = 8 e T j = 3, num=atvações = 3 (acma) Interferênca das tarefas de mas prortáras que tarefa a nterferênca máxma ocorre quando todas as tarefas mas prortáras são lberadas no mesmo nstante da atvação da tarefa. Análse Baseada no Tempo de Resposta Modelo de tarefas smplfcado Tarefas peródcas, peremptíves, escalonadas num únco processador e que não compartlham recursos (são ndependentes) 3C j C = C + 3 C j R R = C + C j Tj? 12

Calculando o Tempo de Resposta r Processo teratvo: Para cada tarefa... UAV 0 r 1 r 2 r 3 R = 60 = r 3 = 140 D T T T gpl 60 60 = 60 + 20 + 140 = 120 100 150 120 120 = 60 + 20 + 140 = 140 100 150 140 140 = 60 + 20 + 140 = 140 100 150 vrf = 100, C = 150, C = 150, C gpl vrf = 20, D = 40, D = 60, D gpl gpl = 100 = 120 = 140 Análse exata! Análse Baseada no Tempo de Resposta (característcas) Modelo de tarefas mas flexível Tarefas dependentes Tarefas peródcas, esporádcas e aperódcas Jtter Sstemas dstrbuídos Prevsbldade e Flexbldade Custo computaconal Processo teratvo mpede seu uso on-lne 13

Comuncação entre Tarefas Dependênca da ordem de execução Modelando Jtter R = C + j hp() R + J Tj j C j Comuncação entre Tarefas Compartlhamento de Recursos Seja B o tempo máxmo que tarefa fca bloqueada aguardando a lberação de um recurso compartlhado usado por tarefas menos prortáras O termo B pode ser calculado Modelando Bloqueo R = B + C + j hp() R + J Tj j C j 14

Redes de comuncação Váras tecnologas TDMA (controle de acesso orentado a tempo) FDDI, Token-Bus, Token-Rng CAN (controle de acesso orentado a prordades) etc Comuncação entre Tarefas Dstrbuídas Pode-se usar modelagem por Jtter T m r Tempo de resposta fm-a-fm Detalhes devem ser consderados Fla de transmssão Controle de acesso ao meo Fla de recepção escalonamento etc 15

Pontos para Lembrar Alocação e escalonamento Prevsbldade: alocação estátca Polítcas de escalonamento Crtéro de escolha da tarefa a ser executada Prevsbldade e Flexbldade: prordades fxas Analse de escalonabldade Verfcação da correção temporal do sstema dado um conjunto de tarefas e uma polítca de escalonamento Prevsbldade e Flexbldade: analse baseada no tempo de resposta Comuncacao entre tarefas Compartlhamento de recursos Dependenca entre tarefas Comuncacao dstrbuda 16