Файл: Курс лекций по дисциплине СРВ (Артемов СП).pdf

Добавлен: 15.11.2018

Просмотров: 6200

Скачиваний: 11

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
background image

 

11 

t

D1

D2

M0

M1

M2

M3

D2

D1

5

мс

20

мс

 

Рис.3. 

Т

ц

 

–  время  цикла  (единица  измерения  в  СРВ).  Цикл  делится  на 

несколько групп (метки). 

Периодическая  задача  выполняется  в  строго  отведенное  ей 

время,  каждый  цикл.  Запуск  периодической  задачи  может 

осуществляться  несколько  раз  за  цикл  в  зависимости  от  количества 

меток  (сколько  меток,  столько  раз  можно  запускать  цикл). 

Характеризуется жестким крайним сроком исполнения. 

Апериодические задачи 

Апериодические  задачи  –  это  задачи,  имеющие  минимальный 

приоритет в системе  и выполняющиеся по событию. Характеризуются 

наличием мягкого крайнего срока исполнения. 

Функционирование  осуществляется  только  в  том  случае,  если 

периодические задачи не выполняются. 

К  функциям  апериодических 

задач  относятся  функции 

диагностики,    выдача  справочной  информации  и  сохранение 

информации на внешнем носителе. 

Спорадические задачи 

Спорадические  задачи  –  это  апериодические  задачи  с  жестким 

крайним сроком исполнения. 


background image

 

12 

Приоритет  устанавливается  на  уровне  периодических  задач. 

Спорадические задачи имеют непредсказуемый характер. 

t

M0

M1

M2

M3

 

Рис.4. 

Для  обработки  выделяется  отдельная  периодическая  задача, 

которая будет контролировать выполнение. 

Фоновые задачи 

Фоновые  задачи  –  это  задачи,  для  которых  предельный  срок 

исполнения  не  задается,  либо  устанавливается  мягкий  крайний  срок 

исполнения. 

Функционируют  в  конце  каждой  метки  и  только  при  условии 

простоя вычислительного узла (при отсутствии других задач). 

Может исполняться несколько циклов функционирования 

системы. 

Задачи аппендиксы 

Задачи аппендиксы – это задачи, которые исполняются до старта 

ОС и имеют приоритет выше, чем сама ОС. 

Данные  задачи  связаны  с  доступом  к  аппаратуре,  например, 

установка триггеров, регистров и временных меток. 

Планирование задач 

Планирование  задач  –  алгоритм  построения  очереди  задач  на 

выполнение. 

Алгоритмы: 

 

статические 


background image

 

13 

 

динамические 

Статические  алгоритмы  основаны  на  применении  основных 

характеристик  задач  и  подразумевают  построение  примерного  плана 

их исполнения. 

Достоинства:  

1.  Если  система  предсказуема  на  первом  шаге,  то  она  будет 

предсказуема на всех других.  

2.  Система  может  пойти  неверно,  если  последовательность 

построена неверно. 

Недостатки: 

1. Использование в каждом цикле исполнения задачи одной и той 

же последовательности задач. 

2. Изменение очередности исполнения задач не допускается. 

t

П0

П1

П2

П3

П4

 

Рис.5. 

В  результате  действия  алгоритма  существует  вероятность 

накопления  суммарной  «нехватки  времени».  В  системе  могут 

накопиться остатки неиспользованного времени. 

Динамические  алгоритмы  планирования  предназначены  для 

изменения  последовательности  задач  во  время  функционирования 

системы.  Изменение  последовательности  задач  происходит  перед 

новым  тактом  и  требует  от  вычислительного  узла  дополнительных 

ресурсов  для  пересчета  последовательности  задач.  В  отличие  от 


background image

 

14 

статического  планирования,  динамическое  позволяет  адаптировать 

систему к текущему состоянию.  

Достоинства:  

1. 

Оптимальное 

распределение 

временных 

участков 

подзадач. 

2. 

Возможность  дополнения  списка  задач  в  процессе 

функционирования системы. 

Недостатки:  

1. 

Сложность реализации алгоритмов. 

2. 

Повышенные требования к вычислительному узлу. 

3. 

Предсказуемость  системы  зависит  от  алгоритма  на  каждом 

этапе функционирования. 

Задачи  динамического  планирования  реализуются  в  виде 

аппендикса.  Далее  запускается  операционная  система,  потом 

периодические,  апериодические,  спорадические  задачи,  затем 

фоновые задачи. 

t

П1

П2

п
а
с

ф

з
д
п

о
с

п
а
с

п
а
с

ф

о
с

о
с

ф

 

Рис.6. 

Существует  множество  алгоритмов  планирования  задач. 

Рассмотрим 7 алгоритмов. 

Планирование периодических задач 


background image

 

15 

Планирование  периодических  задач  связано  с  разработкой 

последовательности  построения  задач,  выполняемых  на  одном 

вычислительном узле. 

Есть два подхода к построению: 

1. 

Фиксированный  приоритет  задач.  Приоритет  вычисляется 

один раз до запуска системы и остаётся неизменным в течение цикла 

функционирования задач. 

2. 

Динамически  назначаемый  приоритет.  Приоритет  может 

быть установлен во время функционирования задач. 

Назначение  динамического  приоритета  производится  крайним 

сроком  исполнения  задачи.  В  связи  с  этим  были  разработаны  группы 

планирования: 

1. 

Алгоритмы 

планирования 

задач 

с 

фиксированным 

приоритетом. 

2. 

Вытесняющие 

алгоритмы 

планирования 

задач 

(подразумевает  возможность  вытеснения  одной  задачи  другой,  в 

зависимости от приоритета). 

Существует три основных алгоритма планирования: 

 

RM 

 

EDF 

 

LSTF 

RM 

(алгоритм с фиксированным приоритетом) 

Приоритет  задачи  назначается  согласно  следующему  принципу: 

чем  меньше  периодическая  задача,  тем  больше  приоритет.  Данный 

алгоритм  всегда  формирует  оптимальную  последовательность  задач, 

если это возможно.