Лабораторная работа 4 doc. Лабораторная работа 4 планировщик задач реальноговремени
 Скачать 304 Kb.
|
Подготовка к запуску планировщикаГлавная программа запускает функцию инициализации планировщика,в которую передается массив структур, состоящий из указателей на планируе- мые процедуры и из параметров выполнения. В число параметроввходят: идентификатор (задается главной программой), приоритет, интервал/квант выполнения, время реакции, время выполнения (для мягких задачможет не определяться), период (для периодических функций),количество запусков или время работы (для спорадических задач), порядок,относительно других задач. Также возможна передача указателя на входные параметры процедуры. В планировщике создается список задач, процесс-таймер, для формиро- вания последовательности сообщений для планировщика. Во время работы планировщика главная программа выполняет вызовы функции, отсылающей сообщения о начале работы определённой задачи. Планировщик создаёт отдельные процессы для каждого задания. Запущенные задачи сами могут вызывать функции планирования для себя или других за- дач. Таймер получает от планировщика сообщения и создаёт соответствую- щие метки отсылки сообщений для планировщика. В дальнейшем по дости- жении метки таймер посылает планировщику сообщение инициировать рабо- ту определённой задачи. Если это метка периодической или спорадической задачи, то таймер создаёт через «период» следующую. Планировщик посыла- ет процессам-заданиям сигналы начала кванта времени для выполнения. При выходе определённой задачи за пределы времени реакции, таймер посылает сообщения о блокировании тех задач, у которых приоритет меньше. Если одновременно происходит выход за пределы у двух одинаково приори- тетных задач, то они продолжат выполняться вместе. Управление задачамиВо многих системах можно заранее установить множество задач, кото- рые будут использоваться, и предположить их характеристики работы в худ- шем случае. При этом можно либо провести фиксированное планирование, которое будет удовлетворять требованиям системы, либо определить предва- рительные приоритеты задач. Однако неизбежно возникает необходимость изменения текущего режима/состояния системы. Выделяются следующие типы операций по изменению режима. Добавление задачи. Планировщик принимает сообщение об активации задачи, и помещает в число готовых к запуску с учётом абсолютных и отно- сительных ограничений. Добавляется запись в процесс-таймер. Изменение интервала выполнения задачи. Принимается сообщение об изменении интервала. Если задача, для которой он должен быть измен, ак- тивна, то она приостанавливается. Интервал изменяется. Затем цикл вычисле- ний продолжается, начиная с этой задачи. Изменение периода выполнения периодической задачи. Планиров- щик принимает сообщение и посылает к процессу-таймеру сигнал на измене- ние метки времени, соответствующей данной задаче. Изменение времени реакции, времени выполнения или приоритета. Принимается сообщение о необходимости изменения параметра. Если задача, для которой он должен быть измен, активна, то она приостанавливается. Уда- ляется соответствующая метка в таймере. Параметр изменяется. Устанавлива- ется новая метка в таймере. Если время реакции равно 0, то блокируются за- дачи с приоритетом меньшим, по сравнению с данной задачей. Удаление задачи. Задача завершает своё выполнение и посылает пла- нировщику сообщение на удаление её из списка готовых к выполнению задач. Планировщик так же удаляет задачу, вышедшую за пределы выделенного ей времени выполнения. Формирование входной информацииДиалоговая система формирования ТЦУ функционирует на техниче- ских средствах автоматизированных рабочих мест проектировщика и предна- значена также для автоматизации процесса подготовки исходных данных для создания ПО ТЦУ в определенной области. В рамках этой системы решаются задачи формирования, анализа и коррекции ТЦУ, а также формирования си- стемы исходных данных для этапа выбора оптимального состава мультивер- сий ПО. Рассмотрим формирование входной информации, необходимой для ра- боты диалоговой системы формирования технологического цикла управления в среде проектирования систем управления «NVSDesigner». В режиме описания задач ТЦУ информация имеет следующий вид: «Имязадачи»; «Количество входныхпараметров»; «Входныепараметры»; «Количество входныхпараметров»; «Выходныепараметры»; «Время реализациизадачи». Описание ТЦУ на этапе формирования представляется в виде: «ИмяТЦУ»; «Количествоэтапов»; «Номерэтапа»; «Количество задач наэтапе»; «Именазадач». Данное представление соответствует виду ТЦУ, рассматриваемом при условии, что граф ТЦУ распадается на ряд этапов. На каждом этапе выполня- ется множество задач обработки информации и управления. На этом же этапе формируется вектор временной развертки ТЦУ. При подготовке спецификаций компонент пользователь определяет проектную информацию, которая зависит от уровня детализации и формируе- мых на этапе выбора оптимального состава ПО критериев. В процессе функционирования диалоговая система формирования ТЦУ выдает пользователям следующие виды информации: сообщения о ходе функционирования диалоговой системы формирования ТЦУ; диагностиче- ские сообщения; выходная рабочая информация, которая используется при формировании оптимального состава ПО. Пример. Предприятие производит продукцию на технологической ли- нии. Поставщик доставляет сырье. Сборка первых двух деталей производится на станке на первом сборочном узле. Длительность процесса составляет 20 минут. Другие два шага сборки определяются аналогичным образом. Конеч- ный продукт получается после трех шагов сборки. Опись сырьевых материа- лов и компонентов, из которых изготовляется продукт, приведена на рис. 4.13. t 80 минут общ = t 40 минут  3=Сборочный узел3 C 1 t = 20минут 2 7 Сборочный узел2 C Деталь M t =20минут 5 6 2 1 1 Сборочный узел1 C Деталь L 3 4 Деталь K Деталь K 1 2 1 2 Рис. 4.13. Ведомость материалов этапа сборки Описание задач процесса сборки можно представить в табличном виде (табл. 2). Таблица 2 Задачи ТЦУ процесса сборки
Пример описания ТЦУ в виде многоэтапного процесса выполнения за- дач обработки информации и управления представлено в табл. 3. Таблица 3 Описание этапа сборки
Описание информационного графа взаимосвязи задач ТЦУ осуще- ствляется посредством входных и выходных параметров. Описание представ- ляет собой множество кортежей, где кортеж – это структура данных, описы- вающих задачу, и представляющая собой запись в следующем формате: номер задачи (вершиныграфа); мощность множества соседства (количество вершин, с которыми свя- занаданная). Форма представления информационного графа дана в табл. 4. Таблица 4 Информационный граф
Указанные формы представления информации в составе типовых диа- логовых процедур формирования ТЦУ для технологической линии использу- ются в среде проектирования систем управления «NVSDesigner». |