Методы оценки времени отклика задач в двухъядерных системах реального времени СоискательГуцалов Н.В. Научный руководитель д.т.н., профессор Никифоров В.В. - презентация

1 Методы оценки времени отклика задач в двухъядерных системах реального времени СоискательГуцалов Н.В. Научный руководитель д.т.н., профессор Никифоров В.В.

2 Методы оценки времени отклика задач в двухъядерных системах реального времени 2 из 30 Цель работы Повышение надежности и предсказуемости функционирования приложений, управляемых двухъядерными операционными системами реального времени, за счет применения специализированных методов анализа планируемости.

3 Методы оценки времени отклика задач в двухъядерных системах реального времени 3 из 30 Типы операционных систем графический интерфейс пользователя широкий спектр прикладных программ и библиотек развитые коммуникационные возможности поддержка мультимедиа файловая система виртуальная память большое количество поддерживаемых периферийных устройств модульность и масштабируемость высокая производительность и предсказуемость минимизация продолжительности невытесняемых участков кода соответствие стандартам приоритетная обработка прерываний строго приоритетное планирование ОС общего назначенияОС реального времени Двухъядерные операционные системы реального времени Объединяет преимущества обоих традиционных типов ОС

4 Методы оценки времени отклика задач в двухъядерных системах реального времени 4 из 30 Двухъядерные операционные системы реального времени богатый интерфейс прикладных программ возможность использования приложений, созданных для работы под управлением операционной системы общего назначения высокие производительность и предсказуемость ядра реального времени, обеспечивающие своевременное выполнение задач реального времени поддержка приоритетов реального времени для задач ядра общего назначения поддержка приоритетной обработки прерываний, обеспечивающая заданную реактивность системы

5 Методы оценки времени отклика задач в двухъядерных системах реального времени 5 из 30 Принцип фоновой задачи

6 Методы оценки времени отклика задач в двухъядерных системах реального времени 6 из 30 Интегрированная двухъядерная ОСРВ

7 Методы оценки времени отклика задач в двухъядерных системах реального времени 7 из 30 Специфические задачи анализа выполнимости для двухъядерных систем 1.Построение вычислительной модели приложения, управляемого двухъядерной ОСРВ, которая учитывает влияние ядер ОС на выполнение заданий 2.Разработка методов анализа выполнимости приложений, учитывающих особенности внутренней структуры задач 3.Разработка методов анализа выполнимости для приложений, включающих задачи с состоянием ожидания 4.Разработка программных методов измерения реактивности и накладных расходов на выполнение прикладных сервисов ОС

8 Методы оценки времени отклика задач в двухъядерных системах реального времени 8 из 30 Простые задачи с произвольными сроками

9 Методы оценки времени отклика задач в двухъядерных системах реального времени 9 из 30 Модель с фазовыми сдвигами задач Трудоемкость алгоритма вычисления времени отклика: Учет фазовых сдвигов позволяет снизить неоправданный пессимизм оценки выполнимости задач

10 Методы оценки времени отклика задач в двухъядерных системах реального времени 10 из 30 Базовая вычислительная модель

11 Методы оценки времени отклика задач в двухъядерных системах реального времени 11 из 30 Блокировка высокоприоритетных задач

12 Методы оценки времени отклика задач в двухъядерных системах реального времени 12 из 30 Модель взаимодействия задач в двуядерной ОС

13 Методы оценки времени отклика задач в двухъядерных системах реального времени 13 из 30 Элементы внутренней структуры задачи

14 Методы оценки времени отклика задач в двухъядерных системах реального времени 14 из 30 Профиль транзакции

15 Методы оценки времени отклика задач в двухъядерных системах реального времени 15 из 30 Интерференция транзакций вытеснения блокировка

16 Методы оценки времени отклика задач в двухъядерных системах реального времени 16 из 30 Гладкие профили транзакций

17 Методы оценки времени отклика задач в двухъядерных системах реального времени 17 из 30 Свойства гладкого профиля транзакции

18 Методы оценки времени отклика задач в двухъядерных системах реального времени 18 из 30 Сценарий критического момента

19 Методы оценки времени отклика задач в двухъядерных системах реального времени 19 из 30 Вычисление времени отклика Время отклика первого сегмента: Фактор блокирования:

20 Методы оценки времени отклика задач в двухъядерных системах реального времени 20 из 30 Основания для использования задач с состоянием ожидания Необходимость заблаговременной подготовки локального контекста с целью быстрой реакции на поступление ожидаемого события Нецелесообразность разрушения сложного локального контекста задачи между периодами ее активизации Требования наглядности кода программы Отсутствие у разработчиков навыков использования техники построения приложений в виде множества одноразовых (singleshot) задач Традиционное использование задач с состоянием ожидания в системах общего назначения

21 Методы оценки времени отклика задач в двухъядерных системах реального времени 21 из 30 Задачи с состоянием ожидания

22 Методы оценки времени отклика задач в двухъядерных системах реального времени 22 из 30 Варианты исполнения операторов ожидания условия

23 Методы оценки времени отклика задач в двухъядерных системах реального времени 23 из 30 Типы операторов ожидания и установки условий

24 Методы оценки времени отклика задач в двухъядерных системах реального времени 24 из 30 Порядок упрощения схем задач с состоянием ожидания

25 Методы оценки времени отклика задач в двухъядерных системах реального времени 25 из 30 Последовательность преобразований

26 Методы оценки времени отклика задач в двухъядерных системах реального времени 26 из 30 Сценарий измерения реактивности ОС

27 Методы оценки времени отклика задач в двухъядерных системах реального времени 27 из 30 Измерение задержки с помощью независимого таймера РВ

28 Методы оценки времени отклика задач в двухъядерных системах реального времени 28 из 30 Схема эксперимента спорадического метода измерения реактивности

29 Методы оценки времени отклика задач в двухъядерных системах реального времени 29 из 30 Варианты генерации измерительных прерываний

30 Методы оценки времени отклика задач в двухъядерных системах реального времени 30 из 30 Основные результаты работы 1.Построена вычислительная модель приложения, управляемого двуядерной операционной системой реального времени, которая позволяет учитывать степень влияния ОС на время отклика прикладных задач 2.Разработан метод анализа планируемости приложений реального времени, которые содержат составные задачи 3.Предложен подход к анализу выполнимости приложений, содержащих задачи с состоянием ожидания 4.Разработаны программные методы оценки параметров реактивности операционных систем реального времени