Abstract

The paper presents an algorithm for the worst case response time (WCRT) estimation for multiprocessor systems with fixed-priority preemptive schedulers and the interval uncertainty of tasks execution times. Each task has a unique priority within its processor, a period, an execution time interval [BCET, WCET] and can have data dependency on other tasks. If a decrease in the execution time of the task A can lead to an increase in the response time of the another task B, then task A is called an anomalous task for task B. According to the chosen approach, in order to estimate a task’s WCRT, two steps should be performed. The first one is to construct a set of anomalous tasks using the proposed algorithm for the given task. The paper provides the algorithm and the proof of its correctness. The second one is to find the WCRT estimation using a genetic algorithm. The proposed approach has been implemented software as a program in Python3. A set of experiments have been carried out in order to compare the proposed method in terms of precision and speed with two well-known WCRT estimating methods: the method that does not take into account interval uncertainty (assuming that the execution time of a given task is equal to WCET) and the brute force method. The results of the experiments have shown that, in contrast to the brute force method, the proposed method is applicable to the analysis of the real scale computing systems and also allows to achieve greater precision than the method that does not take into account interval uncertainty.

Highlights

  • Под конфигурацией вычислительной системы понимается совокупность числовых характеристик и взаимосвязей ее компонентов: число процессоров, привязка к ним задач, характеристики задач и зависимости по данным между ними

  • Задачу назовем аномальной задачей первого типа для выбранной задачи, если существуют два сценария функционирования системы, отличающиеся друг от друга лишь тем, что в первом сценарии время выполнения работ задачи больше, чем во втором сценарии, и существует такая задача из верхнего пути задачи, некоторая работа которой во втором сценарии завершается позже, чем в первом сценарии, вследствие чего

  • По определению множество аномальных задач первого типа для задачи — это все такие задачи, для каждой из которых существуют два сценария функционирования системы, отличающиеся друг от друга лишь тем, что в первом сценарии время выполнения работ соответствующей задачи больше, чем во втором сценарии, и существует такая задача из верхнего пути задачи, работы которой во втором сценарии завершаются позже, чем в первом сценарии

Read more

Summary

Формальная постановка задачи

Рабочая нагрузка представляется в виде кортежа = ( , ), где = { } — набор задач,. Каждая задача представляется в виде кортежа = ([ , ], , ) ∈ , где:. Каждое сообщение представляется в виде кортежа = ( , , ), где:. Конфигурация вычислительной системы — это двойка ( , ), где — описание рабочей нагрузки, — привязка задач к процессорам. Тогда время отклика этой работы определяется следующим образом:. Пусть = ( 1, ..., | |) — набор длительностей выполнения задач для заданной конфигурации, определяющий конкретный сценарий функционирования системы; ∈ ( , ). Пусть ( ) — множество всевозможных наборов для конфигурации. Тогда задача поиска WCRT для заданной задачи этой конфигурации имеет следующую формальную постановку

Алгоритм поиска аномальных задач
Теоретическое обоснование алгоритма
Описание алгоритма в виде псевдокода
Генетический алгоритм оценки WCRT
Экспериментальное исследование
Заключение

Talk to us

Join us for a 30 min session where you can share your feedback and ask us any queries you have

Schedule a call

Disclaimer: All third-party content on this website/platform is and will remain the property of their respective owners and is provided on "as is" basis without any warranties, express or implied. Use of third-party content does not indicate any affiliation, sponsorship with or endorsement by them. Any references to third-party content is to identify the corresponding services and shall be considered fair use under The CopyrightLaw.