Эффективность выполнения стохастических задач в режимах перегрузки

• Автор: Бабак, Дмитрий Александрович
• Шифр специальности: 05.13.15
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 121 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

1. ВЫПОЛНЕНИЕ СТОХАСТИЧЕСКИХ ЗАДАЧ В РЕЖИМАХ ПЕРЕГРУЗКИ

1.1 Обзор существующих моделей задач и алгоритмов пла нрования.

МОДЕЛЬ СТОХАСТИЧЕСКИХ ЗАДАЧ

1.3 РЕЖИМ ПЕРЕГРУЗКИ

1.4 Алгоритм си Б.

1.5 Алгоритм СВБ

2. ЭФФЕКТИВНОСТЬ ВЫПОЛНЕНИЯ СТОХАСТИЧЕСКИХ ЗАДАЧ

2.1 СХЕМА ЗАДЕРЖАННЫХ РАБОТ .

2.2 ПОКАЗАТЕЛИ КАЧЕСТВА ВЫПОЛНЕНИЯ ЗАДАЧИ.
2.3 Критерии оптимизации
2.4 Оптимизация в режиме энергосбережения.
2.5 алгоритм численного решения задачи оптимизации
2.6 Оценка распределения времени выполнения задач.
3. МОДЕЛИРОВАНИЕ РАБОТЫ АЛГОРИТМА ПЛАНИРОВАНИЯ
3.1 Схема без балансировки загрузки процессора
3.2 Пропорциональная балансировка задач.
3.3 Оптимизация по критерию ,пвх.
3.4 Сравнение алгоритмов сиБ и СВБ
3.5 Режим энергосбережения
4. ДИСПЕТЧЕР ОПЕРАЦИОННОЙ СИСТЕМЫ РЕАЛЬНОГО ВРЕМЕНИ
4.1 Средства диспетчеризации современных операционных систем
4.2 модульная структура диспетчера.
4.3 Временные параметры диспетчеризации
4.4 Оценка накладных расходов
Выводы.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


На основе введенных показателей качества выполнения отдельных задач предложены показатели качества выполнения системы стохастических задач. Предложены критерии оптимизации выполнения системы стохастических задач по введенным показателям качества. Показано, что оптимизация в режиме энергосбережения, по предложенным критериям может быть произведена с изменением только одного входного параметра оптимизации. Это позволяет использовать предложенные критерии в существующем виде также и в режиме энергосбережения. Рассмотрено использование алгоритма координатного спуска для численного решения задачи оптимизации по предложенным критериям. Алгоритм может быть реализован в средствах планирования операционной системы. Рассмотрены способы получения распределения времени выполнения задачи в режиме функционирования системы. Предложены методы адаптации к изменению распределения времени выполнения задачи. В третьей главе представлены результаты моделирования выполнения системы стохастических задач. Сделан вывод о целесообразности реализации предложенных методов планирования выполнения задач в виде диспетчера-надстройки операционной системы. В четвертой главе приведена реализация диспетчера - надстройки операционной системы УхУогкз. Диспетчер - надстройка выполняет систему стохастических задач с оптимизацией но предложенным критериям. В задачу любой системы управления входит получение информации от объекта управления, се преобразование и выдача в виде управляющих воздействий на объект. Среди моделей задач, наиболее полностью отвечающих специфике работы системы управления, наибольшее распространение получили модели периодических [] и апериодических задач [][ ]. Модель периодических задач подразумевает выполнение одной и той же задачи в бесконечном цикле. Основным параметром задачи в модели является период. Экземпляр задачи, выполняющийся в каждом периоде, называется работой []. При этом события происходят случайным образом - апериодически. Событийные задачи, для которых жестко задан срок завершения, называются спорадическими задачами [][]. Существуют модели задач, относящиеся к смешанному типу: в них присутствуют как периодические, так и апериодические и спорадические задачи. Существующие модели задач не ограничиваются периодической и * апериодической моделью. Большинство современных систем управления представляют собой системы реального времени [][]. Стандарт (ІЕЕЕ 0. Для работы в режиме реального времени результаты задач должны быть сформированы к оговоренному сроку -директивному сроку [, ]. Если результаты задач не успевают быть сформированными к директивному сроку, то возникает опоздание или пропуск. По степени критичности к наличию пропусков системы реального времени делятся на системы жесткого реального времени [] и системы мягкого реального времени []. В системах жесткого реального времени любые опоздания недопустимы. Их появление может привести к непредсказуемым последствиям: разрушению объекта управления и т. В сисгемах мягкого реального времени опоздания также нежелательны, однако их появление не приводит к серьезным последствиям. Вопросы планирования задач в системах жесткого и мягкого реального времени рассматриваются в работах [, , , , , , ]. Для реализации требований жесткого и мягкого реального времени предназначены соответствующие классы задач: жесткого и мягкого реального времени. В многофункциональной системе могут одновременно присутствовать как задачи жесткого, так и мягкого реального времени. В процессе работы системные ресурсы распределяются так, чтобы удовлетворялись требования всех задач жесткого и но возможности мягкого реального времени. В режиме деградации системы основными кандидатами на снижение качества выполнения являются задачи мягкого реального времени. Периодические и апериодические задачи могут использоваться для реализации как систем жесткого, так и мягкого реального времени. В системах жесткого реального времени задачи должны удовлетворять временным ограничениям, т. В системах мягкого реального времени временные ограничения сохраняются, однако они не столь жесткие и могут подвергаться ослаблению в режиме деградации.