Escalonamento em sistemas de tempo real multiprocessados com baixo custo de implementação

Abstract

Atualmente, muitos sistemas mecatrônicos apresentam comportamentos definidos segundo restrições temporais e são comumente identificados como Sistemas de Tempo Real (STR). Estes sistemas são encontrados em diversas áreas que envolvem tecnologia, como automação industrial, telecomunicações e sistemas espaciais. Em todas essas áreas, há um rápido progresso tecnológico, que contribuí com o aumento na complexidade do software e na demanda de processamento. Uma tendênca crescente de utilização de plataformas com múltiplas unidades de processamentovem ocorrendo nos últimos anos. Chips contendo 100 núcleos de processamento são agora uma realidade. Neste contexto, o problema de escalonamento de tarefas deve ser avaliado levando em consideração esta tendência de paralelismo, pois a garantia das restrições temporais dos STR depende de como suas tarefas são escalonadas. O problema de escalonar n tarefas esporádicas num sistema de tempo real executando numa plataforma composta de m processadores idênticos é abordado nesta dissertação. A solução proposta é nomeada Hime (Higest-priority migration managed by EDF), a qual possui várias características interessantes: a maioria das tarefas executadas num único processador; existem no máximo [0,5m] tarefas migratórias; tanto os custos de utilização e a complexidade de sua implementação são baixos. O desempenho de Hime foi avaliado analiticamente e por simulação, os quais constataram que qualquer conjunto de tarefas com utilização não superior a 72,2% do sistema cumpre seus requisitos temporais que Hime pode lidar com sistemas que possuem utilização maior que 95% da capatidade de processamento do sistema. Tais resultados vêm contribuir com a área de STR multiprocessados ao mesmo tempo em que indicam possíveis ramos de investigação.