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Universidade Federal da Bahia |
Repositório Institucional da UFBA
Use este identificador para citar ou linkar para este item: https://repositorio.ufba.br/handle/ri/40505
Tipo: Dissertação
Título: PSSA: um algoritmo semi-particionado com server shadowing para o escalonamento de tarefas de tempo real periódicas em múltiplos processadores
Título(s) alternativo(s): PSSA: a semi-partitioned algorithm with server shadowing for scheduling periodic real-time tasks on multiprocessors
Autor(es): Barreto, João Victor Alves
Primeiro Orientador: Lima, George Marconi de Araújo
metadata.dc.contributor.advisor-co1: Massa Neto, Ernesto de Souza
metadata.dc.contributor.referee1: Lima, George Marconi de Araújo
metadata.dc.contributor.referee2: Bletsas, Konstantinos
metadata.dc.contributor.referee3: Peixoto, Maycon Leone Maciel
Resumo: Os sistemas de tempo real estão presentes em diversas aplicações, desde aplicações críticas, como a automotiva e aviação, até as não críticas como multimídia e jogos on-line. Para que os sistemas de tempo real críticos funcionem corretamente, é necessário garantir que todas as suas tarefas executem dentro de prazos (deadlines) pré-definidos. Para tanto, o escalonador de tarefas do sistema tem papel fundamental, pois determina a cada instante qual tarefa deve executar para que todas possam cumprir seus prazos. Em sistemas com um processador, o escalonador Earliest Deadline First (EDF) é uma das melhores opções, pois garante que todas as tarefas cumprem seus deadlines sempre que isso é possível. Em sistemas com mais de um processador, o mesmo não é verdade. Este trabalho propõe o escalonador Partitioning and Server Shadowing Algorithm (PSSA) para sistemas multiprocessados compostos de tarefas periódicas e independentes. A ideia do algoritmo é particionar as tarefas entre os processadores para então utilizar o escalonamento EDF em cada processador. Quando tal particionamento não é encontrado, alguma tarefa deve executar em mais de um processador, enquanto alguns processadores são deixados com capacidades ociosas. A fim de gerenciar execução de tarefas que executam em mais de um processador, o PSSA utiliza uma nova abordagem denominada server shadowing, de acordo com a qual as partes ociosas dos processadores reais são utilizadas para criar processadores lógicos. Quando uma tarefa executa em um processador lógico, na verdade ela executa em algum dos processadores reais que forneceram sua capacidade ociosa ao processador lógico onde a tarefa está alocada. Os conceitos de server shadowing e processadores lógicos deram ao PSSA a capacidade de obter resultados similares aos melhores resultados publicados até hoje em termos de quantidade de migrações e preempções geradas para tarefas periódicas, como demonstrado através de extensivas simulações.
Abstract: Real-time systems are present in several applications, from critical applications, like automotive and aviation, to non-critical such as multimedia and online games. For critical real-time systems to function correctly, it's necessary to ensure that all tasks execute within pre-defined deadlines. To this end, the system's task scheduler plays a fundamental role, as it determines at each moment which task must be executed so that they can all meet their deadlines. In systems with one processor, the Earliest Deadline First (EDF) scheduler is one of the best options, as it guarantees that all tasks meet their deadlines whenever possible. On systems with more than one processor, the same is not true. This work proposes the Partitioning and Server Shadowing Algorithm (PSSA) scheduler for multiprocessor systems composed of periodic and independent tasks. The idea of the algorithm is to partition tasks between processors and then use EDF scheduling on each processor. When such partitioning is not found, some tasks must execute on more than one processor, while some processors are left with idle capacities. In order to manage the execution of tasks that run on more than one processor, PSSA uses a new approach called server shadowing, according to which the idle parts of real processors are used to create logical processors. When a task runs on a logical processor, it actually runs on one of the real processors that have provided their idle capacity to the logical processor where the task is allocated. The concepts of server shadowing and logical processors gave PSSA the ability to obtain results similar to the best results published to date in terms of the number of migrations and preemptions generated for periodic tasks, as demonstrated through extensive simulations.
Palavras-chave: Sistemas de tempo real
Escalonamento
Multiprocessadores
Computação
CNPq: CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::CIENCIA DA COMPUTACAO
Idioma: por
País: Brasil
Editora / Evento / Instituição: Universidade Federal da Bahia
Sigla da Instituição: UFBA
metadata.dc.publisher.department: Instituto de Computação - IC
metadata.dc.publisher.program: Programa de Pós-Graduação em Ciência da Computação (PGCOMP) 
Citação: BARRETO, João Victor Alves. PSSA: um algoritmo semi-particionado com server shadowing para o escalonamento de tarefas de tempo real periódicas em múltiplos processadores. 2024. 74 f. Dissertação (Mestrado em Ciência da Computação) - Instituto de Computação, Universidade Federal da Bahia, Salvador (Bahia), 2024.
Tipo de Acesso: Acesso Aberto
URI: https://repositorio.ufba.br/handle/ri/40505
Data do documento: 10-Set-2024
Aparece nas coleções:Dissertação (PGCOMP)

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