- •Министерство образования и науки Российской Федерации
- •Введение
- •Раздел 1. Принципы построения и модель лвс реального времени
- •1.1. Классификация лвс. Основные понятия
- •1.2. Общие принципы построения. Структура системы
- •1.3. Задачи и методы управления множественным доступом к общим ресурсам
- •1.4. Модель системы реального времени
- •1.5. Условия эффективности приоритетного обслуживания в реальном времени
- •1.6. Модель системы оперативной обработки
- •Раздел 2. Методы диспетчеризации реального времени
- •2.1. Требования к до заявок в распределенных вс реального времени
- •2.2. Концепция обслуживания в реальном времени с динамическими приоритетами
- •2.2.1. Основа построения приоритетных расписаний
- •2.2.2. Принципы эффективной реализации приоритетного обслуживания в распределенной системе
- •2.2.3. Дополнительные возможности обслуживания по расписаниям в рамках концепции кодового управления
- •2.2.4. Дополнительные возможности обслуживания с многоуровневыми приоритетами
- •2.2.5. Классификация до с динамическими приоритетами для лвс
- •2.3. Понятие и свойства канонического расписания реального времени
- •2.4. Модель системы обслуживания с кодовым управлением множественным доступом
- •Раздел 3. Методы кодирования приоритетов заявок на обслуживание
- •3.1. Принципы оптимального кодирования оп абонентов
- •3.2. Принципы приоритетного кодирования оп абонентов
- •3.3. Задачи и методы динамического кодирования оп абонентов
- •Раздел 4. Методы кодового управления множественным доступом. Принципы унификации
- •4.1. Конфликтные методы кодового управления
- •4.2. Бесконфликтные методы кодового управления
- •4.3. Единая концепция комбинирования методов
- •4.4. Унифицированный ряд методов кодового управления
- •4.5. Унификация методов для альтернативных топологий сетей связи.
- •Раздел 5. Обобщение методов
- •Литература
- •Раздел 1. Принципы построения и модель лвс реального времени 8
- •Раздел 2. Методы диспетчеризации реального времени 33
- •Раздел 3. Методы кодирования приоритетов заявок на обслуживание 69
- •Раздел 4. Методы кодового управления множественным доступом. Принципы унификации 91
1.4. Модель системы реального времени
Так как
основными требованиями к качеству
построения и функционирования ВС
реального времени является выполнение
временных ограничений в обслуживании
заявок, то распределенную ВС реального
времени можно описать детеминированной
моделью. К временным параметрам
обслуживания заявок относятся величины:
-
продолжительность занятия ресурса
,
абонентом для информационного с ним
взаимодействия,
-
продолжительность передачи правm-му
абоненту после освобождения ресурса
в системе,
-
коэффициент частоты занятия ресурсаi-м абонентом
относительноm-го
.
Качество обслуживания заявок можно
описать характеристиками:
-
продолжительность арбитража требованияm-го абонента (с момента появления
заявки до момента предоставления
абоненту права занять ресурс) или
соответственно, продолжительность
ожидания заявкой обслуживания,
-
продолжительность обслуживания заявки
системой. Для систем реального времени
интерес представляют граничные (худшие
для любой заявки) значения рассмотренных
характеристик, которые соответственно
обозначим:
,
,
,
,
,
,
,
откуда получаем параметры обслуживания
заявок в системе реального времени:
,
.
С учетом сказанного, получаем модель системы реального времени
(1.1)
Утверждение.
Обслуживание заявки в реальном масштабе
времени корректно, если для любого
абонента системыm,
выполняются
условия (1.1).
Доказательство.
Если условие (1.1) хотя бы для одного
абонента системы не выполняется нельзя
считать, что его заявки обслуживаются
в реальном масштабе времени, т.к. его
параметры обслуживания
и
в этом случае не могут быть ограничены
сверху и, следовательно, всегда найдутся
условия функционирования системы, при
которых
и
или заявка будет обслужена не в реальном
времени, т.е. для системы потеряна.
Т.к. особенностью
обслуживания заявок в реальном времени
будет то, что каждая заявка гарантированно
должна быть обслужена за время
,
то в данном случае приоритет заявки
нельзя трактовать как преимущественное
право одной заявки перед другой быть
обслуженной (как, например в случаях
относительных и абсолютных приоритетов)[1],
здесь приоритеты заявок представляют
собой (численно определяются) отношение
гарантированных продолжительностей
их обслуживания:
.
Будем
говорить, что в системе реализована
бесприоритетная дисциплина обслуживаниятребований общего ресурсареального
времени, если для всех абонентов
совпадают значения параметра
,
соответственноприоритетная дисциплинаобслуживаниятребований общего
ресурсареального времени, если
хотя бы для двух любых абонентов не
совпадают значения параметра
.
В качестве
параметра приоритетности обслуживания
заявок в реальном времени может быть
введенаколичественная оценка -
относительный уровень приоритетности
реального времени(или относительный
приоритет реального времени) двух
абонентовmиm';
,
под которым понимается отношение
.
Соответственно в системе реализована
бесприоритетная дисциплина обслуживания
требований ресурса, если для любых двух
абонентов системы m, m' выполняется:
,
если
приоритет m абонента в
выше, в противном случае - в
ниже.
Системой (1.1) в общем случае определяются три способа задания приоритетного обслуживания заявок в РМВ и соответственно их комбинации.
1. Изменением
параметров
.
2. Изменением
параметров
.
3. Изменением
параметров
.
При этом
очевидно, что выбор способов (и их
комбинаций) задания приоритетов
абонентов определяется соотношением
параметров
и
.
При
целесообразно использовать способы 1
и 3, при сопоставимости
и
,
соответственно способы 1 и 2.
