عنوان پایان‌نامه
بهبود دقت سیستم های بی درنگ با استفاده از روشهای مدیریت منابع و پیاده سازی یک نمونه از آن
- رشته تحصیلی
- مهندسی کامپیوتر -نرم افزار
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه مرکزی پردیس 2 فنی شماره ثبت: E 2514;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 64478
- تاریخ دفاع
- ۳۰ شهریور ۱۳۹۲
- دانشجو
- جواد ابراهیمیان امیری
- استاد راهنما
- مهدی کارگهی
- چکیده
- سیستم عامل بی درنگ به‌عنوان یکی از اجزای پراهمیت در بسیاری از سیستم های بی درنگ نهفته محسوب می¬شود. کارایی چنین سیستم هایی به‌شدت به سیستم عامل بی درنگ مورداستفاده در آن ها وابسته است. دقت نیز یکی از عواملی است که تحت تأثیر عملکرد سیستم عامل قرار می گیرد. دقت یک سیستم با میزان تأخیر در عملکرد اجزای آن سیستم رابطه ی عکس دارد. بسیاری از این تأخیرها، مانند زمان لازم برای انجام پردازش، ذاتی بوده و معمولاً گریزناپذیر هستند. برخی دیگر از تأخیرها، مانند تأخیر آغاز اجرا و تأخیر ناشی از اجرای غیرانحصاری ممکن است در اثر تصمیمات زمان بند ایجاد شوند و قابل مدیریت هستند. یکی از راه های افزایش دقت در سیستم ها، کاهش و مدیریت چنین تأخیرهایی است. عوامل زیادی در سیستم عامل وجود دارند که باعث ایجاد تأخیر در سیستم می شوند. وقفه ها یکی از مهم ترین عوامل مؤثر در تأخیر هستند. وقفه ها به دلیل داشتن اولویت بالا و اجرای انحصاری می توانند بر همه ی وظایف سیستم تأثیرگذار باشند و به همه ی آن ها تأخیرهای ناخواسته ای را تحمیل کنند. در این پایان نامه روشی برای مدیریت این تأخیرها و جلوگیری از تحمیل تأخیرهای ناخواسته به وظایف ارائه‌شده است. مبنای عملکرد این روش، اولویت دهی به ریسمان های سرویس دهی به وقفه است. این اولویت دهی متناسب با اولویت ریسمان های مرتبط با آن وقفه انجام می پذیرد. با استفاده از این روش، تأخیرهای حاصل از وقفه ها تنها به وظایفی تحمیل می شود که از آن وقفه استفاده می کنند. سیاست مدیریت وقفه ی ارائه‌شده در این پایان نامه در سیستم عامل RTEMS پیاده سازی شده و سه سناریوی آزمون کارایی برای آن طراحی و پیاده سازی شده است. نتایج آزمون ها حاکی از تأثیر مثبت سیاست ارائه‌شده بر پیش‌بینی پذیری و تأخیر سیستم و درنتیجه دقت سیستم است. کلمات کلیدی: سیستم عامل بی‌درنگ، پیش بینی پذیری، دقت، گرداننده‌ی وقفه ی دوسطحی، زمان‌بندی، ریسمان گرداننده‌ی وقفه.
- Abstract
- Real-time operating system (RTOS) is an important part of a real-time embedded system, which highly affects the overall system performance. One such measure is the system accuracy, which is also called quality of control in many real-time embedded and cyper-physical systems. This measure is considerably affected by different delays affecting the inputs and outputs of the system, e.g., sampling and I/O delays. Thus, considering accuracy at the operating system level is dependent on the way it manages the delays. Some delays such as the processing time of a task are inherent and cannot be avoided. However, some other types of delays, like the delays caused by the system scheduler, may better be managed and avoided, or at least moderated. Interrupt management subsystem is quite important to improve the system accuracy. Due to the high priority of the interrupt service routines and (generally) non-preemptive execution of them, they can affect all tasks of a system and impose unpredicted delays. This dissertation proposes an approach to manage these delays and avoid imposing unpredicted delays, which is based-on assigning priorities to interrupt handler threads and scheduling them besides other system threads. They will inherit the priority of system threads in an appropriate manner, namely the priority of the threads blocked for the events. Accordingly, interrupt delays are only imposed to threads which relate to them. The proposed approach has been implemented in RTEMS. Three test scenarios have been designed and executed using the proposed policy. Results show that our proposed policy can improve predictability and delay of the system and so it will improve system accuracy too. Keywords: Real-Time Operating System, Predictability, Accuracy, Two-Level Interrupt Handler, Scheduling, Interrupt Service Threads.
