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多核隔离调度:模型和调度方法。 (英语) 兹比尔1409.68057

摘要:在多核上部署实时应用程序具有挑战性,因为在不同核上并发执行的任务可能会干扰共享资源,从而使最坏情况下的计时分析严重复杂化。为了应对这一挑战,我们提出了一种新的调度模型,称为隔离调度(IS):IS提供了一个框架,用于将任务分组到类中的实时应用程序开发多核。IS在不同的任务类之间强制执行互斥,从而通过构造消除类间干扰。我们假设由于共享资源的状态性而产生的干扰可以忽略不计,或者可以在任务的最坏执行时间中考虑。混合临界系统提供了IS适用的示例。我们提出并分析了两种新的隔离调度方法:全球性的基于流体调度和a的方法分区的基于分层服务器调度的方法,每种方法都具有混合临界性的扩展应用。通过大量仿真,我们从可调度性和运行时开销方面比较了这两种方法,并量化了由于隔离约束而导致的可调度性损失。此外,我们对符合IS模型的最新方法进行了比较研究,表明新方法在可调度性方面可以显著优于现有方法。

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68平方米 计算机系统环境下的性能评估、排队和调度
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全文: 内政部

参考文献:

[1] Abeni L,Buttazzo G(1998)《在硬实时系统中集成多媒体应用程序》。收录:RTSS,第4-13页
[2] Altmeyer S,Douma R,Lunnis W,Davis RI(2014)硬实时系统缓存分区评估。在ECRTS中,第15-26页·Zbl 0229.65053号
[3] Anderson J、Baruah S、Brandenburg B(2009)《混合临界的多核操作系统支持》。在:混合临界性研讨会:无人机认证发展路线图
[4] ARINC(2003)ARINC 653-1航空电子应用软件标准接口。技术报告
[5] Baruah S、Bonifaci V、D'Angelo G、Li H、Marchetti-Paccamela A、van der Ster S、Stougie L(2012)混合临界隐式前置零星任务系统的抢占式单处理器调度。包含:ECRTS,第145-154页·Zbl 1333.68074号
[6] Baruah S,Burns A(2014)在多处理器混合临界系统中实现时间隔离。收录:WMC,第21-26页
[7] Baruah S、Burns A、Guo Z(2016)调度混合临界系统,以保证在所有非错误行为下的某些服务。包含:ECRTS,第131-138页
[8] Baruah S、Chattopadhyay B、Li H、Shin I(2014)《多处理器上的混合临界调度》。实时系统。50(1):142-177·Zbl 1291.68065号 ·doi:10.1007/s11241-013-9184-2
[9] Baruah S,Chen D,Gorinsky S,Mok A(1999)广义多框架任务。实时系统。17(1):5-22 ·doi:10.1023/A:1008030427220
[10] Baruah S,Eswaran A,Guo Z(2015)《MC-流体:简化和最佳量化》。收录:RTSS,第327-337页·Zbl 1056.68620号
[11] Baruah SK、Bonifaci V、DAngelo G、Marchetti-Paccamela A、Van Der Ster S、Stougie L(2011)《零星任务系统的混合临界调度》。摘自:欧洲算法研讨会,柏林斯普林格,第555-566页·Zbl 1346.68041号
[12] Baruah SK,Cohen NK,Plaxton CG,Varvel DA(1993)比例进步:资源分配中的公平概念。收件人:STOC,第345-354页·Zbl 1310.68046号
[13] Bini E、Bertogna M、Baruah S(2009)《虚拟多处理器平台:规范和使用》。收录:RTSS,第437-446页
[14] Burns A,Davis R(2015)混合临界系统——综述
[15] Burns A、Fleming T、Baruah S(2015)《循环高管、多核平台和混合临界应用》。包含:ECRTS,第3-12页
[16] Chiou D,Jain P,Devadas S,Rudolph L(2000)《通过列化的动态缓存分区》。输入:DAC
[17] Dasari D、Akesson B、NTlis V、Awan MA、Peters SM(2013)《识别基于COTS的多核系统中不可预测性的来源》。收件人:SIES,第39-48页
[18] de Niz D,Phan LTX(2014)多处理器平台上多模混合临界实时系统的分区调度。在:RTAS,第111-122页
[19] Ekberg P,Yi W(2013)广义混合临界零星任务系统需求的界定与塑造。实时系统。50(1):48-86 ·Zbl 1291.68075号 ·doi:10.1007/s11241-013-9187-z
[20] Esmaeilzadeh H、Blem E、Amant RS、Sankaralingam K、Burger D(2011)《暗硅和多核缩放的终结》。In:ISCA,第365-376页
[21] Fleming T,Burns A(2013)《扩展混合临界调度》。收录:WMC,RTSS,第7-12页
[22] Flodin J、Lampka K、Yi W(2014)《解决软硬实时任务协同运行的DRAM争用的动态预算》。包含:SIES,第151-159页
[23] Ford LR,Fulkerson DR(1956)通过网络的最大流量。Can J Math 8(3):399-404·Zbl 0073.40203号 ·doi:10.4153/CJM-1956-045-5
[24] Giannopoulou G,Lampka K,Stoimenov N,Thiele L(2012)《带抽象的时间模型检查:资源共享多核系统中的最坏情况响应时间分析》。收件人:EMSOFT,第63-72页
[25] Giannopoulou G、Stoimenov N、Huang P、Thiele L(2013)《资源共享多核系统上混合临界应用的调度》。收件人:EMSOFT,第1-15页
[26] Giannopoulou G、Stoimenov N、Huang P、Thiele L(2014)《在多核架构上映射混合临界应用》。In:日期,第1-6页
[27] Giannopoulou G,Stoimenov N,Huang P,Thiele L,de Dinechin BD(2016)基于集群的多核共享通信和存储资源的混合临界调度。实时系统52(4):399-449·doi:10.1007/s11241-015-9227-y
[28] Goossens J,Berten V(2010)《周期性和并行刚性实时任务的Gang FTP调度》。arXiv公司:1006.2617
[29] Goossens S、Akesson B、Goossen K(2013)混合时间关键性内存控制器的保守开放页面策略。输入:日期,第525-530页
[30] Gu C,Guan N,Deng Q,Yi W(2014)多处理器平台上的分区混合临界调度。In:日期,第1-6页
[31] Henzinger TA,Horowitz B,Kirsch CM(200)Giotto:嵌入式编程的时间触发语言。In:嵌入式软件,LNCS第2211卷,第166-184页·Zbl 1050.68525号
[32] Herter J,Backes P,Haupenthal F,Reineke J(2011)CAMA:Akim可预测缓存软件内存分配器。包含:ECRTS,第23-32页
[33] Huang P、Giannopoulou G、Ahmed R、Bartolini DB、Thiele L(2015)多核隔离调度模型。包含:RTSS,第141-152页
[34] Huang P、Giannopoulou G、Stoimenov N、Thiele L(2014)《混合临界系统的服务适应》。收录:ASP-DAC,第125-130页
[35] ISO 26262(2011)道路车辆-功能安全
[36] Kato S,Ishikawa Y(2009)Gang并行任务系统的EDF调度。收录:RTSS,第459-468页
[37] Kelly OR,Aydin H,Zhao B(2011)关于固定优先级混合关键性任务集的分区调度。收件人:TrustCom,第1051-1059页
[38] Kim H,Kandhalu A,Rajkumar R(2013)多核实时系统中实用OS级缓存管理的协调方法。包含:ECRTS,第80-89页
[39] Kim JE、Yoon MK、Bradford R、Sha L(2014)《集成模块化航空电子设备(IMA)分区调度与多核航空电子系统的无冲突I/O》。收件人:COMPSAC,第321-331页
[40] Kim N、Ward BC、Chisholm M、Fu CY等(2016)通过将硬件管理与混合关键性供应相结合来解决多核取一问题。包含:RTAS,第1-12页
[41] Kirk D(1989)SMART(实时战略内存分配)缓存设计。收录:RTSS,第229-237页
[42] Lee J、Phan KM、Gu X、Lee J,Easwaran A、Shin I、Lee I(2014)Mc-fluid:多处理器上基于流体模型的混合临界调度。收录:RTSS,第41-52页
[43] Levin G,Funk S,Sadowski C,Pye I,Brandt S(2010)DP-FAIR:理解最优多处理器调度的简单模型。包含:ECRTS,第3-13页·Zbl 1243.68106号
[44] Mancuso R、Dudko R、Betti E、Cesati M、Caccamo M、Pellizzoni R(2013)多核架构的实时缓存管理框架。包含:RTAS,第45-54页
[45] Mok AK,Feng X,Chen D(2001)实时系统的资源划分。包含:RTAS,第75-84页·Zbl 1056.68620号
[46] Mollison M、Erickson J、Anderson J、Baruah S、Scoredos J等人(2010),多核系统的混合临界实时调度。在:ICCIT,第1864-1871页
[47] Nelder JA,Mead R(1965)函数最小化的单纯形方法。计算J 7(4):308-313·Zbl 0229.65053号 ·doi:10.1093/comjnl/7.4.308
[48] Paolieri M、Quiñones E、Cazorla FJ、Bernat G、Valero M(2009)硬实时多核系统WCET分析的硬件支持。In:ISCA,第57-68页
[49] Paulitsch M、Duarte OM、Karray H、Mueller K、Muench D、Nowotsch J(2015)《混合临界嵌入式系统——确保分区和性能的平衡》。收件人:DSD,第453-461页·Zbl 1291.68065号
[50] Pellizzoni R,Schranzhofer A,Chen JJ,Caccomo M,Thiele L(2010)多核系统内存干扰的最坏情况延迟分析。地址:德国德累斯顿DATE,第741-746页
[51] Reineke J,Liu I,Patel HD,Kim S,Lee EA(2011)PRET DRAM控制器:银行私有化以实现可预测性和暂时隔离。在;规范+ISSS,第99-108页
[52] RTCA/DO-178C(2011)机载系统和设备认证中的软件注意事项
[53] Rushby,J(1999)《航空电子体系结构中的分区:需求、机制和保证》。技术报告NASA承包商报告CR-1999-29347,NASA兰利研究中心
[54] Santy F,George L,Thierry P,Goossens J(2012)《用FP调度任务集的放松混合临界调度严格性》。收录:ECRTS,第155-165页
[55] Sedgewick R,Wayne K(2007)《算法和数据结构》。普林斯顿大学,COS 226
[56] Sha L、Caccamo M、Mancuso R、Kim JE、Yoon MK、Pellizzoni R、Yun H等(2014)多核处理器上用于硬实时计算的单核等效虚拟机。伊利诺伊大学香槟分校技术报告
[57] Shin I,Easwaran A,Lee I(2008)多处理器虚拟集群的分层调度框架。包含:ECRTS,第181-190页·Zbl 1291.68075号
[58] Shin I,Lee I(2003)成分实时保证的周期资源模型。在:RTSS,第2-13页
[59] Shin I,Lee I(2004)《合成实时调度框架》。收录:RTSS,第57-67页
[60] Suhendra V,Mitra T(2008)探索多核上可预测共享缓存的锁定和分区。输入:DAC,第300-303页
[61] Thiele L,Chakraborty S,Naedele M(2000)调度硬实时系统的实时演算。In:ISCAS,第4卷,第101-104页
[62] Tobuschat S、Axer P、Ernst R、Diemer J(2013)《Idamc:混合临界系统的noc》。包含:RTCSA,第149-156页
[63] Témaš-Selicean D,Pop P(2015)混合临界实时嵌入式系统的设计优化。In:ACM TECS,14(3):50:1-50:29
[64] Vestal S(2007)多关键系统的抢先调度,具有不同程度的执行时间保证。收录:RTSS,第239-243页
[65] Wandeler E,Thiele L(2005)基于接口的实时系统设计的实时接口,具有固定优先级调度。输入:EMSOFT,第80-89页
[66] Wandeler E,Thiele L(2006)硬实时系统的最佳TDMA时隙和周期长度分配。收件人:ASP-DAC,第479-484页·Zbl 0073.40203号
[67] Wandeler E,Thiele L(2006)实时微积分(RTC)工具箱。http://www.mpa.ethz.ch/Rtctoolbox ·Zbl 0229.65053号
[68] Ward BC、Herman JL、Kenna CJ和Anderson JH(2013)使共享缓存在多核平台上更加可预测。包含:ECRTS,第157-167页·Zbl 1291.68075号
[69] Wu ZP,Krish Y,Pellizzoni R(2013)多请求者系统中DRAM延迟的最坏情况分析。收录:RTSS,第372-383页
[70] Yun H,Mancuso R,Wu ZP,Pellizzoni R(2014)PALLOC:DRAM银行软件内存分配器,用于多核平台上的性能隔离。包含:RTAS,第155-166页·兹比尔1291.68065
[71] Yun H,Yao G,Pellizzoni R,Caccamo M,Sha L(2012)《混合临界实时系统的多处理器内存访问控制》。包含:ECRTS,第299-308页
[72] Zhang Y、Franke H、Moreira J、Sivasubramaniam A(2003)《使用轮班调度、回填和迁移的并行调度综合方法》。IEEE跨并行配电系统14(3):236-247·Zbl 1056.68620号 ·doi:10.1109/TPDS.2003.1189582
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