Planificación de procesos de tiempo real
¿Qué es un proceso de tiempo real?
Un proceso de tiempo real es aquel cuya actividad tiene un plazo de finalización.
¿Qué es un sistema operativo de tiempo real?
Un sistema operativo de tiempo real dispone de un planificador de procesos que tiene mecanismos para hacer lo máximo posible para garantizar que sus procesos de tiempo real cumplan los plazos de finalización que tienen establecidos.
Clasificación
Podemos clasificar los procesos de tiempo real de diferentes maneras:
Según el plazo de tiempo:
- Estricto(hard-realtime): se debe realizar en un plazo de tiempo determinado. Si no lo hace, deja de tener sentido. Si el plazo de tiempo para realizarla es superado el proceso se aborta. Ejemplo: Industriales (sensores, activadores, ...).
- Flexibles(soft-realtime): es deseable que se cumpla el plazo de tiempo. Ejemplo: Videoconferencia. (Mientras más rápido vaya mejor será la comunicación, pero si no, nos adaptamos a ella)
Según la periodicidad:
- Aperiódicas: se deben a sucesos externos que deben ser atendidos. El sistema operativo no sabe, a priori, cuándo van a llegar ni el tiempo que va a durar. Ejemplo: Notificaciones de errores, Sensores de emergencia en un coche, Ventiladores para refrigeración.
- Periódicas: se realizan cada cierto tiempo (actividad repetitiva). A diferencia del anterior el sistema operativo conoce a priori cuándo van a llegar y su tiempo de duración Ejemplo: leer la temperatura de un sensor.
Podemos tener aplicaciones de tiempo real (flexibles) en sistemas operativos que no son de tiempo real (Linux, Darwin, Windows).
En la planificación apropiativa por plazos (con prioridad estática), cada proceso tiene asociado un índice de prioridad y el procesador elige aquel proceso de la lista de preparados con mayor prioridad, es el más tradicional y puede ser llevado a cabo por el procesador de un sistema que no sea de tiempo real.
El siguiente ejemplo emplea planificación apropiativa por prioridades estática con actividades periódicas y aperiódicas:
____|__PA__|_PB__|_PC__|_PD___|
Datos del _H0_|__0___|_1___|_2___|_3*n__|
problema _t__|__2___|_4___|_2___|_1____|
plazo|__3___|_5___|_7___|_3*n+2|
prioridad|__-20_|_0___|_10__|_15___|
(-20 a 19)
UNIX
< = indica el instante de lanzamiento del proceso
> = indica el instante de finalización del proceso
X = se ejecuta el código del planificador
plazo = si la actividad no ha terminado de ejecutarse tras pasar este instante de tiempo, se aborta
* = el proceso se aborta
| | | | | | | | | | | | | | | | | | | | |
PA <---|---> | | | | | | | | | | | | | | | | | |
PB | < |---|---|---* | | | | | | | | | | | | | | |
PC | | < | | |---|---> | | | | | | | | | | | | |
PD | | | < | * < |---> <---> | <---> | <---> | | | |
Planificador X X X X | X X X | X | | X | | X | | | | |
-----|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---> t
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
_____|_PA_|_PB_|_PC_|PD1ª_|PD2ª_|_PD_|
Cálculos __t__|_2__|_3__|_2__|_1__|_1__|_1__|
de tiempos __T__|_2__|_*__|_5__|_*__|_2__|_1__|
_T/t_|_1__|_*__|_5/2|_*__|_2__|_1__|
|
|_> Indice de penalización
Si alguna actividad entrante tiene más prioridad que la que se está ejecutando, ésta última pasa a estado preparado y se da paso a la nueva.
