Proposta de um modelo flexível e proativo para mudanças de modo em sistemas de tempo real com criticalidade mista

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Massaro Júnior, Flavio Rubens, 1976-
Data de Publicação: 2019
Tipo de documento: Tese
Idioma: por
Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
Texto Completo: https://hdl.handle.net/20.500.12733/1638231
Resumo: Orientadores: Paulo Sérgio Martins Pedro, Edson Luiz Ursini
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spelling Proposta de um modelo flexível e proativo para mudanças de modo em sistemas de tempo real com criticalidade mistaProposal of a flexible and proactive model for mode changes in mixed-criticality real-time systemsSistemas de tempo realEscalonamento de processosPrevisãoReal-time systemsProcess schedulingForecastingOrientadores: Paulo Sérgio Martins Pedro, Edson Luiz UrsiniTese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de TecnologiaResumo: A definição de modos de operação no projeto de um sistema de tempo real tem sido um recurso utilizado para se agregar benefícios ao sistema, dentre eles a adequação dinâmica da operação do sistema para uma determinada fase de operação. Tradicionalmente, as mudanças no modo de operação são realizadas de maneira reativa, ou seja, o sistema altera seu modo em resposta a um evento interno ou externo. Esse trabalho apresenta uma proposta de um modelo proativo para mudanças de modo em sistemas de tempo real de criticalidade mista. Nessa abordagem foram integrados algoritmo de predição e lógica difusa ao escalonamento de mudanças de modo utilizando as políticas de escalonamento Earliest-Deadline-First (EDF) e Fixed-Priority Preemptive Systems (FPPS). Essa abordagem visa a programação proativa de mudanças de modo baseada em valores observados e preditos de variáveis de estado como a lassidão de pior caso das instâncias das tarefas em espera ou em estado de execução a fim de minimizar a perda de prazo das tarefas de baixa criticalidade. Para avaliação de viabilidade, a abordagem proposta foi moldada em um modelo de simulação por eventos discretos que posteriormente fora validado com um modelo analítico (análise de escalonabilidade de pior caso). Oito estudos de caso foram implementados para avaliar o impacto das mudanças de modos proativas na perda de prazo das tarefas. Os resultados mostraram ganhos na adoção da abordagem de previsão para ambos os paradigmas de escalonamento, apresentando uma redução significativa no número de prazos perdidos para tarefas de baixa criticidadeAbstract: The definition of modes of operation in the design of a real-time system has been a feature used to add benefits to the system, such as the dynamic adaptation of the systems operation to a specific phase of operation. Traditionally, the changes in mode of operation have been accomplished in a reactive manner, i.e. the system changes its mode in response to an internal or external event. This work presents a proposal for proactive mode-changes in mixed-criticality real-time systems. In this approach, prediction algorithms and fuzzy were integrated into mode-changes using Earliest-Deadline-First (EDF) and Fixed-Priority Preemptive Systems (FPPS) scheduling policies. The aim of this approach is the proactive scheduling for mode-changes based on observed and predicted values of the state variables such as the worst-case laxity of waiting or running tasks. For feasibility evaluation, the proposed approach was modeled on a discrete event simulation model that was later validated with an analytical model (worst case scalability analysis). Eight case studies were implemented to assess the impact of proactive mode-changes on missed deadlines of tasks. The results showed that the approach using prediction for both scheduling paradigms represented a significant reduction in the number of missed deadlines for low-criticality tasksDoutoradoSistemas de Informação e ComunicaçãoDoutor em Tecnologia[s.n.]Martins Pedro, Paulo Sérgio, 1967-2024Ursini, Edson Luiz, 1951-Lima, George Marconi de AraujoBruschi, Sarita MazziniFinamore, Weiler AlvesDias, Ulisses MartinsUniversidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Faculdade de TecnologiaPrograma de Pós-Graduação em TecnologiaUNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINASMassaro Júnior, Flavio Rubens, 1976-20192019-12-06T00:00:00Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisapplication/pdf1 recurso online (153 p.) : il., digital, arquivo PDF.https://hdl.handle.net/20.500.12733/1638231MASSARO JÚNIOR, Flavio Rubens. Proposta de um modelo flexível e proativo para mudanças de modo em sistemas de tempo real com criticalidade mista. 2019. 1 recurso online (153 p.) Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Tecnologia, Limeira, SP. Disponível em: https://hdl.handle.net/20.500.12733/1638231. 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