Artículos regulares

 

Planificadores de tareas en tiempo real concurrentes: Una clasificación basada en funciones y teoría de conjuntos

 

Concurrent Real-Time Task Schedulers: A Classification Based on Functions and Set Theory

 

Pedro Guevara López, Jorge Salvador Valdez Martínez y Gustavo Delgado Reyes

 

Sección de Estudios de Posgrado e Investigación, Escuela Superior de Ingeniería Mecánica y Eléctrica Unidad Culhuacán, Instituto Politécnico Nacional, D.F., México. pguevara@ipn.mx, jsvaldezmtz@alumno.ipn.mx, gdelgador1200@alumno.ipn.mx

 

Article received on 20/08/2013.
Accepted on 14/10/2014.

 

Resumen

Los Sistemas Operativos en Tiempo Real deben brindar soporte para concurrencia, para lograrlo se requieren de los Planificadores de tareas. Los planificadores operan sobre un Conjunto de Tareas en Tiempo Real Concurrentes donde sus instancias requieren ejecutarse hasta completarse dentro de sus plazos máximos; el planificador recibe un conjunto de Tiempos de Arribo y lo mapea hacia un Conjunto de Tiempos de Inicio para que las instancias empiecen su ejecución. En este contexto, un planificador se considera una función que mapea entre dos conjuntos que evolucionan en el tiempo, en este sentido, se presenta una clasificación de los planificadores basada en funciones y teoría de conjuntos siendo: críticos, no críticos, estáticos, adaptativos, predictivos, por desalojo de prioridades y óptimos. Esta propuesta de clasificación es novedosa ya que en el actual estado del arte solo se presentan clasificaciones verbales no formales y no aportan elementos que ayuden a su análisis, modelado y/o caracterización. Como resultado adicional, esta clasificación podrá ser utilizada para realizar futuros estudios cualitativos en optimalidad, estabilidad, controlabilidad, eficiencia, convergencia y predecibilidad desde el punto de vista computacional. Al final del documento se clasifican dos ejemplos de planificadores: RM (Rate Monotionic) y EDF (Earliest Deadline First).

Palabras clave: Tiempos de arribo, función, tiempos de inicio, planificador, clasificación, sistema en tiempo real.

 

Abstract

Real-Time Operating Systems must provide support for concurrency; to achieve this, task schedulers are necessary. Schedulers operate on a set of concurrent real-time tasks in which its instances are to complete their execution within their respective deadlines; a scheduler receives a set of arrival times and maps it to a set of start times for the instances to begin their execution. In this context, a scheduler is considered to be a function that performs mapping between two sets which evolve in time, with respect to this we present a classification of schedulers, based on functions and set theory, into such categories as critical, non-critical, static, adaptive, predictive, preemptive, and optimal. Our proposed classification is novel because the state of the art classifications are only verbal and non-formal and they do not support elements which assist in analysis, modeling and/or characterization of schedulers. As an additional result, this classification can be used for future qualitative studies of optimality, stability, controllability, efficiency, convergence, and predictability from the computational point of view. The paper concludes with two examples of schedulers: RM (Rate Monotonic) and EDF (Earliest Deadline First).

Keywords. Arrival time, function, starting time, scheduler, classification, real-time system.

 

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