Spolehlivé sítě průmyslového Ethernetu s velkou dostupností. Inteligentní modul I/O řady X20 zvyšuje dostupnost strojů. Rozšíření zorného pole snímače čárového kódu DataMan. Nové řádkové kamery Basler Racer. Programovatelné relé pro všechny bezpečnostní funkce ... skokové automaty ATS-C od společnosti Eaton. Podnikání. Společnost ZAT dokončila modernizaci další elektrárny na Kubě ...
Ilustrace prevence přetížení při použití
několikarámcového modelu úloh
úloha/prioritaúloha/priorita
τ1
τ2
τ3
τ4
t
t
t
t
0 1 2 10 12 15a)
b)
τ1
τ2
τ3
τ4
t
t
t
t
t
0 1 2 10 12 14 16
τ0
t1 t2
Obr. Podobně jako EDF ani ostatní me-
chanismy jako (Rate Monotonic), DM
(Deadline Monotonic) LLF (Least Laxity
First; [6]) nejsou na přetížení „připraveny“,
a dojde-li k němu, neplní svůj původní účel
a namísto toho selhávají. Proto musel být systém navržen
způsobem garantujícím jeho provozuschop-
nost i v nejhorším uvažovaném případě sta-
vu a chování jeho okolí.
novaných úloh, pro jejichž parametry Di, Ti
platí Ti, rovná tj.
Naznačené nepříznivé situace mohou na-
stat jako důsledek mnoha zcela reálných pří-
čin, mezi které patří např. platí [5]***rovnice 1***
n
i i
i
T
C
U
1
***rovnice 2***
ii
i
i
i
i
rd
C
D
C
S
***rovnice 3***
)(
)(
)(
dd
tD
tC
t
i
k
i
ikk
:
***rovnice 4***
)(max)(
.,,1
tt i
mi
***rovnice 5***
n
i
i tft
1
BM )()(Γ
***rovnice 6***
n
i
iv
1
maxΓ
***rovnice 7***
actpre1 VVKV
(3)
kde
Ck(t) doba zbývající k dokončení úlohy τk,
Di(t) doba zbývající do di v čase t.. změna v prostře-
dí, neočekávané zpoždění signálu v komuni-
kačním kanálu, přechodná chyba v systému či
nadměrná stimulace systému asynchronními
podněty. Prv-
ní lze shrnout následovně: požadují-li úlohy
více výpočetní doby, než kolik k dispo-
zici (tj.
I z uvedeného jednoduchého příkladu vy-
plývají dva naprosto klíčové důsledky. Z pohledu analýzy v čase
je pak s každým přepnutím kontextu, vyvo-
laným např.. poskytnou odezvu zpožděním),
a které nepoběží vůbec (tj.. je-li systém přetížen), nelze všech-
ny úlohy provést, a tedy ani dodržet časo-
Plánování úloh v systémech III:
přetížení systému
vá omezení všech úloh v systému. kde v části a)
je ilustrován mechanismus přidělování úloh
EDF (Earlier Deadline First), v němž jsou
všechna časová omezení úloh dodržena... náhle
a nekontrolovatelně zhroutit.,,1
tt i
mi
***rovnice 5***
n
i
i tft
1
BM )()(Γ
***rovnice 6***
n
i
iv
1
maxΓ
***rovnice 7***
actpre1 VVKV
(1)
Pro obecnou množinu úloh však bude
ρ proměnné v čase a bude závislé zejmé-
na na časech příchodů jednotlivých úloh
a vzdálenosti absolutních časových mezí ode-
zev od aktuálního času t. Z toho-
to důsledku plyne další, neméně závažný:
nemá-li v důsledku přetížení systém ná-
hle a nekontrolovatelně zhroutit, musí být
rozhodnuto, které instance úloh na proce-
soru dále poběží (a dodrží svá časová ome-
zení), které poběží poté, přetížení po-
mine (tj. příchodem nové úlohy do systé-
mu, vhodnější analyzovat celkové okamžité
zatížení procesoru v intervalu [t, dmax], kde
dmax největší z hodnot úloh τ1, τm
připravených k běhu v čase Jelikož v tom-
to intervalu jsou obsaženy i meze d1, dm
všech připravených úloh, třeba analyzovat
každý z podintervalů [t, d1], [t, dm] inter-
valu [t, dmax] za účelem určit, zda do času di
úlohy stihne být včas dokončena i každá
úloha s dk di. V tomto článku pojednáno o mechanis-
mech zajišťujících předvídatelné chování systému i při přetížení procesoru.,,1
tt i
mi
***rovnice 5***
n
i
i tft
1
BM )()(Γ
***rovnice 6***
n
(4)
V dosavadních článcích na téma návrhu časově kritických systémů a plánování úloh tzv. Toto nelze vždy zaručit.
Okamžité zatížení procesoru v čase ρ(t)
a rovná největšímu zatížení procesoru
v uvedených časových intervalech podle
vztahu
***rovnice 1***
n
i i
i
T
C
U
1
***rovnice 2***
ii
i
i
i
i
rd
C
D
C
S
***rovnice 3***
)(
)(
)(
dd
tD
tC
t
i
k
i
ikk
:
***rovnice 4***
)(max)(
. Ilustrace dominového efektu vzniklého
v důsledku přetížení procesoru
Zatížení a přetížení
K představení principů souvisejících s vý-
chodisky z přetížení třeba zavést některé
pojmy vztahující k tomuto tématu..AUTOMA 12/2012
řídicí technika
V předcházejících článcích [4] až [9]
bylo předpokládáno, rámci předem
stanoveného intervalu součet výpočetních
požadavků úloh nikdy nepřesáhne výpo-
četní možnosti procesoru, na kterém úlo-
hy mají běžet (tj.
V nejjednodušším případě, tj. bylo předpokládáno, že
U ≤ 1; symbolika použitá v článku zave-
dena v [5]).,,1
tt i
mi
***rovnice 5***
n
i
i tft
1
BM )()(Γ
***rovnice 6***
n
i
iv
1
maxΓ
***rovnice 7***
actpre1 VVKV
(2)
Tedy při musí být úloze
τi přidělen procesor; jinak nebude dokonče-
na včas, tj. pro množinu
nezávislých, periodických, preemptivně plá-
.
Statické zatížení procesoru ρSi úlohou τi
lze určit jako
***rovnice 1***
n
i i
i
T
C
U
1
***rovnice 2***
ii
i
i
i
i
rd
C
D
C
S
***rovnice 3***
)(
)(
)(
dd
tD
tC
t
i
k
i
ikk
:
***rovnice 4***
)(max)(
. neposkytnou žád-
nou odezvu).
Okamžité zatížení procesoru v intervalu
[t, di] pak dáno vztahem
***rovnice 1***
n
i i
i
T
C
U
1
***rovnice 2***
ii
i
i
i
i
rd
C
D
C
S
***rovnice 3***
)(
)(
)(
dd
tD
tC
t
i
k
i
ikk
:
***rovnice 4***
)(max)(
. Nicméně, jestliže
by tento nejhorší možný případ nebyl ne-
mohl být stanoven s dostatečnou přesností,
systém s velkou pravděpodobností nebyl
schopen na vzniklé situace reagovat očeká-
vaným způsobem a mohl např. dominovému efektu, ukázanému v čás-
ti obrázku zřejmé, časová omeze-
ní všech zbylých úloh v systému budou pře-
kročena..
Avšak je-li v „nevhodném“ čase do systé-
mu zavedena nová úloha s „nevhodně vy-
sokou“ prioritou, její provádění může vést
k tzv. Tento článek bude zaměřen na pře-
hled mechanismů garantujících předvídatel-
né chování systému i v situacích, kdy pro-
cesor přetížen. do di.
úloha/priorita
τ1
τ2
t
t
0 12 15
Obr..
Dominový efekt
Přetížení ukazuje obr.
Jako první vymezme zatížení procesoru
ρ, dávající do poměru dobu činnosti pro-
cesoru požadovanou úlohami k jejich běhu
a dobu Di, která na procesoru k dispozi-
ci pro včasné dokončení úloh (i = n).
reálného času (real-time, RT, úlohy RT) uveřejněných v časopise Automa předpoklá-
dá, výpočetní požadavky úloh během dané doby v souhrnu nepřesáhnou výpočetní
možnosti procesoru
