Просмотр исходного текста страницы НИР:Планирование задач в системах реального времени

В системах автоматизации и управления (САиУ) для отдельного вычислительного устройства часто надо осуществлять [[НИР:Планирование задач реального времени|планирование задач реального времени]], что предполагает разделение процессорного времени между этими задачами при условии соблюдения [[НИР:Ограничения реального времени|ограничений реального времени]].

== Проблема планирования задач реального времени ==

Поясним проблему планирования задач реального времени на следующем примере.

Пусть на однопроцессорном контроллере в составе САиУ выполняются две задачи реального времени, обозначаемые <math>\tau_1,\,\tau_2</math>, для двух независимых контуров управления (см. рис. 1).
[[Файл:Две задачи, выполняемые на контроллере.png|frame|слева|Рис. 1. Две задачи, выполняемые на контроллере<br /> (Д - датчик; ИУ - исполнительное устройство).]]

Каждая  <math>~i</math>-я задача должна периодически формировать запросы (<math>\tau_{i,1},\,\tau_{i,2},\,...</math>), и запросу требуется время выполнения (здесь для простоты оно считается постоянным) для формирования очередного воздействия на объект (см. рис. 2). В случае отдельного процессора для каждой задачи проблем не возникает, и они выполняются, как показано на рис. 2.

[[Файл:Пример выполнения задач в случае отдельных процессоров.png|frame|слева|Рис. 2. Пример выполнения задач <math>\tau_1,\,\tau_2</math> в случае отдельных процессоров.]]

Однако при общем процессоре возникает взаимовлияние. 

Пусть для разделения процессорного времени между задачами применяется [[НИР:Планирование с фиксированными приоритетами|концепция планирования с фиксированными приоритетами (ПФП)]].

Пусть [[НИР:Начальное смещение периодической задачи РВ|начальные смещения]] (<math>O_1,\,O_2</math>) и [[НИР:Период задачи РВ|периоды]] (<math>T_1,\,T_2</math>) менять нельзя, тогда в рамках [[НИР:Планирование с фиксированными приоритетами|ПФП]] остается лишь менять [[НИР:Приоритеты задач РВ|приоритеты]] (<math>\pi_1,\,\pi_2</math>). 

Поэтому существуют только два варианта планирования: (<math>~\pi_1</math> выше <math>~\pi_2</math>), (<math>~\pi_1</math> ниже <math>~\pi_2</math>), приводящие к двум вариантам выполнения задач (см. рис. 3).

[[Файл:Примеры выполнения задач в случае одного процессора.png|frame|слева|Рис. 2. Пример выполнения задач <math>\tau_1,\,\tau_2</math> в случае отдельных процессоров.]]

Согласно [[НИР:Планирование с фиксированными приоритетами|ПФП]] запрос задачи с более высоким приоритетом прерывает выполнение запроса задачи с более низким приоритетом. На рисунке окружностью отмечается момент (<math>~r_{i,j}</math>) [[НИР:Появление запроса задачи РВ|появления запроса]] <math>~\tau_{i,j}</math>  в очереди запросов, а прерывание запроса обозначается линией над соответствующей временной осью.

При этом 1-й вариант на рис. 3 приводит к значительному нарушению строгой периодичности для <math>~\tau_2</math>: видно, что <math>~r_{2,3}\neq{}s_{2,3}</math>, где <math>~s_{2,3}</math> - [[НИР:Начало выполнения запроса задачи РВ|начало выполнения]] <math>~\tau_2</math>.

Простое изменение приоритетов приводит ко 2-му варианту на рис. 3, который обеспечивает строгую периодичность для  <math>~\tau_2</math>, и небольшое нарушение периодичности для  <math>~\tau_1</math>. 

{{-}}
== Примечания ==
{{Примечания}}

__NOEDITSECTION__