Ugrás a tartalomhoz

Operációs rendszerek

Dr. Fazekas Gábor (2011)

Kempelen Farkas Hallgatói Információs Központ

Valós idejű rendszerek folyamatütemezése

Valós idejű rendszerek folyamatütemezése

Valós idejű rendszerek:

  • a rendszer pontosságát, jóságát nem csak a számítások eredménye határozza meg, hanem az ehhez szükséges idő is

  • processzusok megpróbálnak külvilági eseményekre hatást gyakorolni illetve külső folyamatokat vezérelni

  • a processzusoknak az események „történésével” lépést kell tartaniuk (real-time)

  • Például:

    • – Kísérletek vezérléséhez

    • – Folyamatirányító rendszerek

    • – Robotika – Légiforgalom irányítás

    • – Telekommunikáció

    • – Hadászati vezérlőrendszerek

Valós idejű operációs rendszerek jellemzői:

  • Determinisztikus

    • – műveletek végzése előre meghatározott időközönként

    • – mértékét az is meghatározza, hogy mennyi időt késleltet az operációs rendszer, míg egy megszakítást elfogad

  • Befolyásolhatóság

    • – mennyi idő szükséges az operációs rendszernek, hogy egy megszakítást kiszolgáljon:

      • megszakítás végrehajtásának megkezdéséhez szükséges idő

      • megszakítás feldolgozásához/végrehajtásához szükséges idő

  • Felhasználói vezérlés

    • – a felhasználó állapítja meg a prioritásokat

    • – lapozás meghatározása

    • – milyen processzusoknak kell folyamatosan a főmemóriában lenni

    • – a használható lemez algoritmus megállapítása

    • – processzusok jogainak beállítása

  • Megbízhatóság

    • – a teljesítmény csökkenésének katasztrofális következményei is lehetnek

    • – feladat a problémák javításának megpróbálása illetve negatív hatásának minimalizálása

    • – magas prioritású feladatok előnyben

  • Valós idejű operációs rendszerek további jellemzői:

    • gyors context switch

    • kis méret

    • külső megszakításokra való gyors reagálás képessége

    • multitaszking, olyan processzusok közötti kommunikációs eszközökkel, mint például szemaforok és szignálok

    • fájlok, melyek nagy adatgyűjtési sebességet érhetnek el: – speciális soros hozzáférésű állományok használata

    • prioritás alapú beavatkozó ütemezés

    • azon időszakok minimalizálása, amikor új megszakítás nem lehetséges

    • feladatok határozott idejű késleltetése

    • speciális riasztások és időtúllépések

Valós idejű ütemezés: algoritmus osztályok

  • Statikus, táblázat-vezérelt megközelítés

    • – előzetes végrehajthatósági tervet készít, az ütemezés ennek alapján történik

  • Statikus, prioritás-vezérelt preemptív megoldás

    • – a szituáció elemzése statikus, de az eredmények alapján az ütemezést hagyományos, prioritás alapú ütemező végzi

  • Dinamikus, terv-alapú megközelítés

    • – új taszk indítása esetén az indítást csak akkor engedi, ha az újratervezett ütemezési terv alapján az időzítési elvárások tarthatók

  • Dinamikus, „best effort” megközelítés

    • – nem végzünk megvalósíthatósági elemzést, a rendszer mindent megtesz, hogy a határidőket tartsa