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 ...
Poznámky redaktora
5, v rozme-
zí di).AUTOMA 12/2012
řídicí technika
na obr. Obvykle však volí
jedna z těchto možností:
a) rovna konstantě nezávislé na para-
metrech τi,
b) funkcí parametrů τi, např.
Plánovač tedy rozhoduje nejen na základě
„běžných“ např. Ilustrace k tvarům funkcí zisku
fBi(t)
fBi(t)
fBi(t)
fBi(t)
vi
vi
vi
vi
0
0
0
0
a) non-RT
c) firm-RT
b) soft-RT
d) hard-RT
t
t
t
t
ri di
ri diri di
. RM, EDF priorit
zohledňujících časovou kritičnost úloh urče-
nou v podstatě hodnotou Di, ale také na zá-
kladě hodnot vi, tj. Avšak pro odezvy poskytnuté
v čase t > již pro přínos, v závislosti na
typu úlohy, platí fBi(t) případě na
obr.. Instance dokončené (nedokon-
čené) včas jsou vyznačeny zeleně (oranžově). Ná-
vratová hodnota funkce fBi určena k ohod-
nocení vlivu dokončení na systém v čase t
(obr. Ilustrace k mechanismům založeným na důležitosti úloh (CPU procesor)
a)
τi fronta úloh
připravených
k běhu
CPU
b)
vstupní
test
τi je
zamítnuta
fronta úloh
připravených
k běhu
CPU
τi je
přijata τi
CPU
τi
fronta úloh
připravených
k běhu
c)
plánovač
obnovení fronta
vyřazených
úloh
vložení
vyřazení
Obr. včasná dokončení úloh vždy zname
nají přínos pro systém (obr. 5). Ostatní elastické úlohy však mohou
na tento nárůst zareagovat vhodným dočas-
ným prodloužením svých period za účelem
zmenšit jejich činitele využití procesoru
a udržet systém v nepřetíženém stavu. funk-
ci přínosu/zisku (benefit/utility function) fBi(t),
přiřazující s ohledem na plán v čase úloze τi
hodnotu indikující, jakým přínosem pro sys-
tém bude zařazení do plánu. při přetížení nelze největší hodnoty zis-
ku (Γmax) dosáhnout. Platí
U = 10/20 10/40 15/70 0,964.
Funkce zisku
V souvislosti s mechanismy založenými
na důležitosti úloh nutné zmínit tzv. V případě systémů pro každou
τi dokončenou včas v čase jistě platí fBi(t) >
> 0, tj. v případě vede
na P1 P2, z pohledu řízení jistě důležitěj-
ší úloha totiž, na rozdíl od τ1, neslouží
k „pouhému“ zobrazování informací uživateli
např. situace, že
některá z úloh vyvolána dříve, než bylo
předpokládáno (tj. podí-
lem Vi/Ci(t). Kdyby však
změnila hodnota na 50, platilo by
U = 10/20 10/40 15/70 1,05, což by
již vedlo k přetížení procesoru. odezva po překroče-
ní pro systém bezcenná) a v případě pod-
le obr. důležitosti úlohy pro sys-
tém jako celek. perioda úlohy zkrá-
cena), dočasne naroste činitel využití pro-
cesoru touto úlohou, což může vést k pře-
tížení. byla použita následující množina
úloh τi(ri, Ci, Ti): τ1
m
(0, 8), τ1
op1
(0; 2,
2, 8), τ1
op2
(0; 8), τ2(0, 16),
τ3(0, 32). Tvar funkce
fBi vyplývá jednak z typu úlohy (tj. největší možný zisk dosažitelný při včas-
ném dokončení všech úloh z Γ. klesá opět skokově, ale k – ∞ (tj.
Důležitost úloh
Hodnotu důležitosti lze úloze přiřa-
dit různým způsobem. přínos
klesá k 0 skokově (tj. Této situa-
ci lze však předejít např. Je-li v čase t
systém přetížen, alespoň jedna z úloh nestih-
ne být dokončena včas, a tedy ΓM(t) < Γmax,
tzn. důležitosti (va-
lue/importance) úloh. přínos klesá k 0 spojitě podle
exponenciální závislosti (tedy odezva může
být pro systém přínosná i „nějakou dobu“
po překročení di), v případě obr.
Zatímco časová kritičnost úloh τ1, jedno-
značně určena zvoleným mechanismem při-
řazování priorit a např. tím, na zmíně-
ný pokles bude reagováno zvětšením T1
na 22 a T2 na 45, což povede na U = 10/22 +
+ 10/45 15/50 0,997, tedy k potlače-
ní přetížení.
po překročení může být odezva pro systém
a jeho okolí nejen bezcenná, ale dokonce ne-
žádoucí riziková). Procesor je
Obr..
Kategorie mechanismů založených
na důležitosti úloh
Mechanismy založené na důležitosti úloh
lze klasifikovat do těchto kategorií:
– mechanismy s nejlepší snahou,
– mechanismy založené na vstupním testu
přijetí,
– robustní plánovací mechanismy. non-RT,
soft-RT, firm-RT, hard-RT) a jednak spe-
cifikace jejího chování. Zdůrazněme, zatímco ča-
sovou kritičnost úlohy lze strojově stanovit
na základě popisu chování systému, důleži-
tost úlohy pro chod systému takto vyhodnotit
nelze a přinejmenším nutné konzultovat
s návrhářem systému.
Mechanismy s nejlepší snahou
Mechanismy kategorie s nejlepší snahou
(best-effort scheduling) vyznačují tím,
že každá nově příchozí úloha zařazena
do fronty úloh připravených k běhu i tehdy,
je-li systém přetížen (obr. za účelem dosáhnout většího komfortu
a lepší informovanosti obsluhy, ale přímý
vliv na řízení kotle. Ten-
to přístup ilustrujme při použití množiny
úloh τi(r, T): τ1(0, 10, 20), τ2(0, 10,
40), τ3(0, 15, 70) a mechanismu EDF. Princip mechanismů
založených na důležitosti úloh pak spočívá
ve snaze nejvíce přiblížit hodnotu ΓM(t)
hodnotě Γmax, tj.
Zamezení přetížení zavedením
důležitosti úloh
Druhé východisko z přetížení představují
mechanismy založené na tzv. Ci,
c) dána kombinací a), b), např.
Pružný model úloh
Další přístup, nazvaný pružný (elastic)
model, připouští, hodnoty period úloh
se mohou, rámci předem vymezeného
rozsahu, měnit.,,1
tt i
mi
***rovnice 5***
n
i
i tft
1
BM )()(Γ
***rovnice 6***
n
i
iv
1
maxΓ
***rovnice 7***
actpre1 VVKV
(5)
vracející zisk dosažený v čase při plánová-
ní úloh z Γ mechanismem Dále, nezávis-
le na M, stanovme
***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)(
.. Nastane-li např. 6a). Aby nenastal domino-
vý efekt, jsou při z plánu vyřazovány
úlohy s nejmenší důležitostí. Oborem hodnot funk-
ce fBi podmnožina intervalu (– ∞, vi]. 5b např.
Detaily ke každé z kategorií jsou uvede-
ny v dalším textu.. maximalizovat zisk systé-
mu s ohledem na aktuální hodnotu přetížení.,,1
tt i
mi
***rovnice 5***
n
i
i tft
1
BM )()(Γ
***rovnice 6***
n
i
iv
1
maxΓ
***rovnice 7***
actpre1 VVKV
(6)
tj.
Pro vyhodnocení celkového přínosu pro
systém určeme pro systém tvořený úlohami
z Γ {τ1, τn} s hodnotami důležitosti v1,
…, a plánovací mechanismus funkci
***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)(
. Jelikož
U < systém není přetížen.
Pro ilustraci důležitosti uveďme systém,
v němž běží úloha τ1, určená k překreslování
informačního displeje s periodou = 25 ms,
a úloha τ2, určená ke vzorkování teploty a tla-
ku v plynovém kotli s periodou 100 ms
