IMPLEMENTACIÓN DEL ALGORITMO DE PRIORIDADES DUALES EN RT-LINUX

Presentación del tema: "IMPLEMENTACIÓN DEL ALGORITMO DE PRIORIDADES DUALES EN RT-LINUX"— Transcripción de la presentación:

1 IMPLEMENTACIÓN DEL ALGORITMO DE PRIORIDADES DUALES EN RT-LINUX
Autor: Luis Antonio Búrdalo Rapa Asignatura: Sistemas de Tiempo Real Curso:

2 IMPLEMENTACIÓN DEL ALGORITMO DE PRIORIDADES DUALES EN RT-LINUX
DESCRIPCIÓN DEL ALGORITMO IMPLEMENTACIÓN EJEMPLOS DE EJECUCIÓN MEJORAS MOLONAS

3 DESCRIPCIÓN DEL ALGORITMO DE PRIORIDADES DUALES
TRES BANDAS DE PRIORIDADES ALTA > MEDIA > BAJA CADA TAREA CRÍTICA 2 PRIORIDADES: BANDA BAJA y BANDA ALTA CADA TAREA ACRÍTICA PRIORIDAD BANDA MEDIA RESTRICCIÓN TAREAS CRÍTICAS PLANIFICABLES EN BANDA ALTA

4 DESCRIPCIÓN DEL ALGORITMO DE PRIORIDADES DUALES
Activación de tareas CRÍTICAS en BANDA BAJA Expulsadas por banda MEDIA y ALTA INSTANTE DE PROMOCIÓN: La prioridad de la tarea CRÍTICA pasa a BANDA ALTA

5 DESCRIPCIÓN DEL ALGORITMO DE PRIORIDADES DUALES

6 IMPLEMENTACIÓN Sistema Operativo: Modificaciones
RT-Linux 3.2-pre1-ptm1.0 Linux kernel Modificaciones Soporte básico de la política SCHED_DUAL Cambios de estado en tareas “duales”: clock_nanosleep(...), rtl_schedule() y findpreemptor(...)

7 IMPLEMENTACIÓN: Soporte básico
include/rtl_sched.h include/linux/sched.h struct sched_param{ int sched_priority; int low_priority; int high priority; struct timespec promotion_time; long long absolute_promotion_time; } #define SCHED_OTHER 0 #define SCHED_FIFO 1 #define SCHED_RR 2 #define SCHED_DUAL 3 /* Modificacion de las funciones * pthread_setschedparam * pthread_getschedparam */ include/rtl_sched.h typedef struct STRUCT_PTHREAD_ATTR{ ... int policy; } pthread_attr_t; pthread_attr_init(...) pthread_attr_setschedpolicy(...) pthread_attr_getschedpolicy(...)

8 IMPLEMENTACIÓN: clock_nanosleep(...)
schedulers/rtl_sched.c int clock_nanosleep(clockid_t clock_id, int flags, const struct timespec *rqtp, struct timespec *rmtp){ /* Prepara todo antes de dormirse */ if (self->policy == SCHED_DUAL){ self->sched_param.sched_priority=self->sched_param.low_priority; /* SIEMPRE SE DUERME A BAJA PRIORIDAD!!! */ self->sched_param.absolute_promotion_time = timeout + timespec_to_ns(&self->sched_param.promotion_time); /* SOLO PARA EVITAR CONVERSIONES ENTRE timespec Y hrtime_t */ } /* Se marca como suspendido y llama a rtl_schedule() * para que entre otra tarea * * A partir de aquí se ejecutara al despertarse */

9 IMPLEMENTACIÓN: rtl_schedule(...)
schedulers/rtl_sched.c int rtl_schedule(){ /* ... */ for (t = sched->rtl_tasks; t; t = t->next) { /* Para cada una de las tareas del sistema: * 1) Comprobar si la tarea esta dormida y le toca despertarse */ if ((t->policy == SCHED_DUAL) && (t->sched_param.sched_priority == t->sched_param.low_priority)){ /* 2) Si la tarea es SCHED_DUAL y esta pendiente de promocion, * comprobar si es hora de promocionarla if (now >= t->sched_param.absolute_promotion_time){ t->sched_param.sched_priority=t->sched_param.high_priority; } /* 3) Quedarse con la tarea activa de mayor prioridad => new_task */ } /* for */

10 IMPLEMENTACIÓN: rtl_schedule(...)
schedulers/rtl_sched.c /* ... */ if ( (preemptor = find_preemptor(sched,new_task))) { /* Si el preemptor es SCHED_DUAL, hay que tener en cuenta el instante * en el que va a interrumpir a la siguiente tarea (activacion o promocion?) */ if ((preemptor->policy == SCHED_DUAL) && (preemptor->sched_param.sched_priority) <= new_task->sched_param.sched_priority) { /* Promocion */ (sched->clock)->settimer(sched->clock,preemptor->sched_param.absolute_promotion_time-now); } else { (sched->clock)->settimer(sched->clock, preemptor->resume_time - now); } (sched->clock)->settimer(sched->clock, (HRTICKS_PER_SEC / HZ) / 2); set_bit (RTL_SCHED_TIMER_OK, &sched->sched_flags); /* ... * Cambio de contexto efectivo si procede, etc...

11 IMPLEMENTACIÓN: find_preemptor(...)
schedulers/rtl_sched.c /* Solo podra ser preemptor alguien que se despierte con mayor * prioridad o alguien que se promocione a mayor prioridad */ inline static struct rtl_thread_struct * find_preemptor(schedule_t *s, struct rtl_thread_struct *chosen){ /* ... */ for (t = s->rtl_tasks; t; t = t->next) { /* Para cada una de las tareas del sistema: * 1) Comprobar si la tarea esta dormida y si su activacion puede expulsar * de la cpu a la tarea chosen if (test_bit(RTL_THREAD_TIMERARMED, &t->threadflags)) { if (t->sched_param.sched_priority > chosen->sched_param.sched_priority){ if(!preemptor || (t->resume_time < preemption_time)){ /* Por ahora es quien antes se despierta con mayor prioridad que chosen */ preemptor = t; preemption_time=t->resume_time; }

12 IMPLEMENTACIÓN: find_preemptor(...)
schedulers/rtl_sched.c /* ... */ if ((t->policy == SCHED_DUAL) && (t->sched_param.sched_priority==t->sched_param.low_priority)){ /* Esta tarea SCHED_DUAL esta esperando su promocion: * Se comprueba su prioridad alta para saber si puede ser preemptor */ if (t->sched_param.high_priority > chosen->sched_param.sched_priority){ /* Se comprueba si la promocion es posterior al preemptor */ if(!preemptor || (t->sched_param.absolute_promotion_time < preemption_time)){ /* Es anterior => Se convierte en el nuevo preemptor! */ preemptor = t; preemption_time=t->sched_param.absolute_promotion_time; } } /* for */ return preemptor;

13 Tarea adicional T1 para soporte de traza
EJEMPLO SIMPLE Dos tareas T SCHED_FIFO Prioridad: 9 T SCHED_DUAL Prioridades: 5 y 10 Tiempo de promoción: 5 mseg Tarea adicional T1 para soporte de traza

14 EJEMPLO SIMPLE

15 EJEMPLO SIMPLE

16 EJEMPLO SIMPLE

17 EJEMPLO SIMPLE

18 OTRO EJEMPLO SIMPLE Tres tareas T2 SCHED_FIFO Prioridad 7
T SCHED_DUAL Prioridades: 4 y 10 Tiempo de promoción: 5 mseg T SCHED_DUAL Prioridades: 5 y 11 Tarea adicional T1 para soporte de traza

19 OTRO EJEMPLO SIMPLE

20 MEJORAS MOLONAS (1): PRIORIDAD DE LINUX
int change_linux_priority(int priority){ struct rtl_sched_param linux_sched_param; linux_sched_param.sched_priority=priority; pthread_setschedparam( , SCHED_FIFO, &linux_sched_param); return 0; }

21 MEJORAS MOLONAS (1): PRIORIDAD DE LINUX
int change_linux_priority(int priority){ struct rtl_sched_param linux_sched_param; linux_sched_param.sched_priority=priority; pthread_setschedparam(pthread_linux(), SCHED_FIFO, &linux_sched_param); return 0; }

22 MEJORAS MOLONAS (2): clock_nanosleep_until_promotion
schedulers/rtl_sched.c clock_nanosleep_until_promotion (clockid_t clock_id,int flags, struct timespec *rmtp) Duerme al hilo hasta que llega su instante de promoción PARTES INICIALES – PARTES FINALES

23 MEJORAS MOLONAS (3): change_absolute_promotion_time
schedulers/rtl_sched.c change_absolute_promotion_time(hrtime_t nanoseconds, int flags) Cambia el instante de promoción del hilo: Adelanta o retrasa el instante Tiempo absoluto o relativo

24 MEJORAS MOLONAS (3): change_absolute_promotion_time
schedulers/rtl_sched.c change_absolute_promotion_time(hrtime_t nanoseconds, int flags) Cambia el instante de promoción del hilo: Adelanta o retrasa el instante Tiempo absoluto o relativo

25 IMPLEMENTACIÓN DEL ALGORITMO DE PRIORIDADES DUALES EN RT-LINUX
Autor: Luis Antonio Búrdalo Rapa Asignatura: Sistemas de Tiempo Real Curso: