La importancia del tiempo



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2.4.1 Planificación con reserva de ancho de banda

Como hemos dicho en el apartado anterior los planificadores de reserva de ancho de banda son los mejores métodos para modelar los sistemas de tiempo real con tarea aperiódicas. En este apartado estudiaremos alguno de estos métodos de reserva de ancho de banda, ya que el tema principal del trabajo en esta tesina será el estudio de sistemas planificados por prioridades dinámicas (EDF) y con tareas aperiódicas servidas por planificadores de reserva de ancho de banda.


Diferenciaremos entre la planificación con reserva de ancho de banda en prioridades fijas y prioridades dinámicas, aunque como veremos la idea es la misma con la diferencia que en EDF los servidores de ancho de banda tienen que tener otro nuevo parámetro, el deadline.


A) Planificadores de reserva de ancho e banda en RMA

El estudio de los sistemas planificados con prioridades fijas es bastante anterior al estudio de dichos sistemas con prioridades dinámicas, de forma que en un principio los planificadores de eventos aperiódicos fueron realizados para trabajar en RMA, extendiéndose después a prioridades dinámicas.


Entre los servidores de reserva de ancho de banda más importantes que trabajan en prioridades fijas destacan :


  • Servidor diferido (¿¿ref??)

  • Intercambio de prioridades[LEH87]

  • Servidor esporádico[SPR89A]



A.1.Servidor diferido

El Servidor Diferido es un planificador de tareas aperiódicas con tres parámetros, TS Cs,y Ps(prioridad) que se calculan de forma que el sistema sea planificable y se atienda lo más posible a las tareas aperiódicas. Las reglas que definen a este planificador son las siguientes:




  • La capacidad del servidor comienza siendo Cs y se restaura al comienzo de cada activación j·Ts jIN

  • El tiempo de ejecución se consume sólo cuando el servidor se ejecuta.

  • No se conserva capacidad sobrante entre activaciones.

  • Las activaciones de tareas aperiódicas se ejecutan en el procesador si su prioridad Ps es mayor que alguna de las demás tareas activadas y si además hay capacidad en el servidor.

  • En el caso de que no exista capacidad en el servidor las tareas aperiódicas pueden ejecutarse en segundo plano.

Ejemplo gráfico del servidor diferido:



Tareas

Prioridad

Ti

Ci




Activaciones aperiod

Tiempo ejecución

1

Media

3.5

1.5




T=2.8

1.7

2

Baja

6.5

0.5




SD

Alta

3

1






A.2 Intercambio de Prioridades

El método de Intercambio de Prioridades es un planificador de tareas aperiódicas con parámetros Cs,Ts y Ps, cuyas características son las siguientes:




  • La capacidad se restaura como en el servidor diferido, al comienzo de cada periodo (instante de relleno).

  • Al principio de cada periodo del servidor si hay peticiones aperiódicas pendientes y el servidor es la tarea con mayor prioridad estas tareas se ejecutan usando la capacidad disponible del servidor.

  • Si no hay ninguna tarea aperiódica pendiente la capacidad se intercambia por el tiempo de ejecución de la tarea periódica activa de mayor prioridad y se cambia las prioridades, de forma que la capacidad se mantiene con menor prioridad.

  • Cuando se produce un intercambio de prioridad entre una tarea periódica y el servidor, la tarea periódica se ejecuta al nivel de prioridad del servidor mientras el servidor acumula la capacidad al nivel de la prioridad de la tarea periódica.

  • Durante el tiempo que el procesador esta libre (ninguna tarea pendiente de ejecución) se consume la capacidad de la tarea aperiódica almacenada, empezando por aquella que tenga menor prioridad.

La diferencia con el servidor diferido es que cuando no hay actividad aperiódica pendiente, donde mientras la tarea periódica avanza su ejecución la capacidad del servidor no se pierde, sino que se mantiene a un nivel de prioridad inferior. Sino llega ninguna petición aperiódica para usar esa capacidad acumulada con menor prioridad, el intercambio de prioridad continua con otra tarea de prioridad inferior hasta que la capacidad sea empleada por tarea aperiódica o sea degradada hasta nivel de prioridad inferior (background)







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