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
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. maximalizovat zisk systé-
mu s ohledem na aktuální hodnotu přetížení. perioda úlohy zkrá-
cena), dočasne naroste činitel využití pro-
cesoru touto úlohou, což může vést k pře-
tížení.
Detaily ke každé z kategorií jsou uvede-
ny v dalším textu. Procesor je
Obr.
Důležitost úloh
Hodnotu důležitosti lze úloze přiřa-
dit různým způsobem. Kdyby však
změnila hodnota na 50, platilo by
U = 10/20 10/40 15/70 1,05, což by
již vedlo k přetížení procesoru. 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. non-RT,
soft-RT, firm-RT, hard-RT) a jednak spe-
cifikace jejího chování. odezva po překroče-
ní pro systém bezcenná) a v případě pod-
le obr. přínos
klesá k 0 skokově (tj. Instance dokončené (nedokon-
čené) včas jsou vyznačeny zeleně (oranžově).AUTOMA 12/2012
řídicí technika
na obr.,,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. 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. Aby nenastal domino-
vý efekt, jsou při z plánu vyřazovány
úlohy s nejmenší důležitostí. Obvykle však volí
jedna z těchto možností:
a) rovna konstantě nezávislé na para-
metrech τi,
b) funkcí parametrů τi, např. přínos klesá k 0 spojitě podle
exponenciální závislosti (tedy odezva může
být pro systém přínosná i „nějakou dobu“
po překročení di), v případě obr.
Plánovač tedy rozhoduje nejen na základě
„běžných“ např. 6a).
Funkce zisku
V souvislosti s mechanismy založenými
na důležitosti úloh nutné zmínit tzv. 5, v rozme-
zí di). největší možný zisk dosažitelný při včas-
ném dokončení všech úloh z Γ. včasná dokončení úloh vždy zname
nají přínos pro systém (obr. 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
. Ci,
c) dána kombinací a), b), např. 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. Oborem hodnot funk-
ce fBi podmnožina intervalu (– ∞, vi]. Ná-
vratová hodnota funkce fBi určena k ohod-
nocení vlivu dokončení na systém v čase t
(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. V případě systémů pro každou
τi dokončenou včas v čase jistě platí fBi(t) >
> 0, tj. Platí
U = 10/20 10/40 15/70 0,964.
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. za účelem dosáhnout většího komfortu
a lepší informovanosti obsluhy, ale přímý
vliv na řízení kotle..
po překročení může být odezva pro systém
a jeho okolí nejen bezcenná, ale dokonce ne-
žádoucí riziková). 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. 5b např.. Je-li v čase t
systém přetížen, alespoň jedna z úloh nestih-
ne být dokončena včas, a tedy ΓM(t) < Γmax,
tzn. Jelikož
U < systém není přetížen. 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. důležitosti úlohy pro sys-
tém jako celek.
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. Princip mechanismů
založených na důležitosti úloh pak spočívá
ve snaze nejvíce přiblížit hodnotu ΓM(t)
hodnotě Γmax, tj. 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.
Zamezení přetížení zavedením
důležitosti úloh
Druhé východisko z přetížení představují
mechanismy založené na tzv. Této situa-
ci lze však předejít např. 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.
Pružný model úloh
Další přístup, nazvaný pružný (elastic)
model, připouští, hodnoty period úloh
se mohou, rámci předem vymezeného
rozsahu, měnit. podí-
lem Vi/Ci(t).,,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)(
. při přetížení nelze největší hodnoty zis-
ku (Γmax) dosáhnout..
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)(
. 5). Avšak pro odezvy poskytnuté
v čase t > již pro přínos, v závislosti na
typu úlohy, platí fBi(t) případě na
obr.. situace, že
některá z úloh vyvolána dříve, než bylo
předpokládáno (tj. klesá opět skokově, ale k – ∞ (tj. RM, EDF priorit
zohledňujících časovou kritičnost úloh urče-
nou v podstatě hodnotou Di, ale také na zá-
kladě hodnot vi, tj.
Zatímco časová kritičnost úloh τ1, jedno-
značně určena zvoleným mechanismem při-
řazování priorit a např. důležitosti (va-
lue/importance) úloh. Nastane-li např
