توضیحات
With the widespread adoption of multicore architectures, multiprocessors are now a standard deployment platform for (soft) real-time applications. This dissertation addresses two questions fundamental to the design of multicore-ready real-time operating systems: (1) Which scheduling policies offer the greatest flexibility in satisfying temporal constraints; and (2) which locking algorithms should be used to avoid unpredictable delays?
With regard to Question 1, LITMUSRT, a real-time extension of the Linux kernel, is presented and its design is discussed in detail. Notably, LITMUSRT implements link-based scheduling, a novel approach to controlling blocking due to non-preemptive sections. Each implemented scheduler (22 configurations in total) is evaluated under consideration of overheads on a 24-core Intel Xeon platform. The experiments show that partitioned earliest-deadline first (EDF) scheduling is generally preferable in a hard real-time setting, whereas global and clustered EDF scheduling are effective in a soft real-time setting.
With regard to Question 2, real-time locking protocols are required to ensure that the maximum delay due to priority inversion can be bounded a priori. Several spinlock- and semaphore-based multiprocessor real-time locking protocols for mutual exclusion (mutex), reader-writer (RW) exclusion, and k-exclusion are proposed and analyzed. A new category of RW locks suited to worst-case analysis, termed phase-fair locks, is proposed and three efficient phase-fair spinlock implementations are provided (one with few atomic operations, one with low space requirements, and one with constant RMR complexity).
Maximum priority-inversion blocking is proposed as a natural complexity measure for semaphore protocols. It is shown that there are two classes of schedulability analysis, namely suspension-oblivious and suspension-aware analysis, that yield two different lower bounds on blocking. Five asymptotically optimal locking protocols are designed and analyzed: a family of mutex, RW, and k-exclusion protocols for global, partitioned, and clustered scheduling that are asymptotically optimal in the suspension-oblivious case, and a mutex protocol for partitioned scheduling that is asymptotically optimal in the suspension-aware case. A LITMUSRT-based empirical evaluation is presented that shows these protocols to be practical.
————————————————————–
ترجمه ماشینی :
با پذیرش گسترده معماری های چند هسته ای، چند پردازنده ها اکنون یک پلت فرم استقرار استاندارد برای برنامه های کاربردی (نرم) زمان واقعی هستند. این پایان نامه به دو سوال اساسی برای طراحی سیستم عامل های زمان واقعی آماده چند هسته ای می پردازد: (1) کدام سیاست های زمان بندی بیشترین انعطاف را در ارضای محدودیت های زمانی ارائه می دهند. و (2) کدام الگوریتم های قفل را باید برای جلوگیری از تاخیرهای غیرقابل پیش بینی استفاده کرد؟ با توجه به سوال 1، LITMUSRT، یک برنامه افزودنی بلادرنگ از هسته لینوکس، ارائه شده و طراحی آن به تفصیل مورد بحث قرار گرفته است. قابلتوجه، LITMUSRT برنامهریزی مبتنی بر پیوند را پیادهسازی میکند، یک رویکرد جدید برای کنترل انسداد به دلیل بخشهای غیر پیشگیرانه. هر زمانبندی پیادهسازیشده (در مجموع ۲۲ پیکربندی) با در نظر گرفتن هزینههای سربار روی یک پلتفرم 24 هستهای Intel Xeon ارزیابی میشود. آزمایشها نشان میدهند که زمانبندی اولین مهلت تقسیمبندی شده (EDF) عموماً در یک تنظیم زمان واقعی سخت ترجیح داده میشود، در حالی که زمانبندی کلی و خوشهای EDF در یک تنظیم زمان واقعی نرم مؤثر است. با توجه به سوال 2، پروتکلهای قفل بلادرنگ مورد نیاز هستند تا اطمینان حاصل شود که حداکثر تأخیر ناشی از وارونگی اولویت میتواند از پیش محدود شود. چندین پروتکل قفل زمان واقعی چندپردازنده مبتنی بر spinlock و سمافور برای حذف متقابل (mutex)، حذف خواننده-نویسنده (RW) و حذف k پیشنهاد و تحلیل میشوند. دسته جدیدی از قفلهای RW مناسب برای تحلیل بدترین حالت، به نام قفل فاز منصفانه، پیشنهاد میشود و سه اجرای اسپینلاک فاز-عادی کارآمد ارائه میشود (یکی با عملیات اتمی کم، یکی با نیاز به فضای کم، و دیگری با پیچیدگی ثابت RMR. ). حداکثر انسداد وارونگی اولویت به عنوان یک معیار پیچیدگی طبیعی برای پروتکلهای سمافور پیشنهاد شده است. نشان داده شده است که دو دسته از تجزیه و تحلیل زمانبندی وجود دارد، یعنی تجزیه و تحلیل تعلیق فراموشی و تعلیق آگاه، که دو کران پایین متفاوت در مسدود کردن ایجاد می کند. پنج پروتکل قفل مجانبی بهینه طراحی و تجزیه و تحلیل میشوند: خانوادهای از پروتکلهای mutex، RW و k-exclusion برای زمانبندی کلی، پارتیشنبندیشده و خوشهای که بهطور مجانبی در حالت تعلیق-غافلکننده بهینه هستند، و یک پروتکل mutex برای زمانبندی پارتیشنبندی شده که به طور مجانبی در مورد تعلیق آگاه بهینه است. یک ارزیابی تجربی مبتنی بر LITMUSRT ارائه شده است که عملی بودن این پروتکلها را نشان میدهد.
tag : دانلود کتاب برنامه ریزی و قفل در سیستم عامل های زمان واقعی چند پردازنده , Download برنامه ریزی و قفل در سیستم عامل های زمان واقعی چند پردازنده , دانلود برنامه ریزی و قفل در سیستم عامل های زمان واقعی چند پردازنده , Download Scheduling and locking in multiprocessor real-time operating systems Book , برنامه ریزی و قفل در سیستم عامل های زمان واقعی چند پردازنده دانلود , buy برنامه ریزی و قفل در سیستم عامل های زمان واقعی چند پردازنده , خرید کتاب برنامه ریزی و قفل در سیستم عامل های زمان واقعی چند پردازنده , دانلود کتاب Scheduling and locking in multiprocessor real-time operating systems , کتاب Scheduling and locking in multiprocessor real-time operating systems , دانلود Scheduling and locking in multiprocessor real-time operating systems , خرید Scheduling and locking in multiprocessor real-time operating systems , خرید کتاب Scheduling and locking in multiprocessor real-time operating systems ,
نقد و بررسیها
هنوز بررسیای ثبت نشده است.