BGW: New task model for overloaded real time systems
Le modèle BGW pour les systèmes temps réel surchargés
Résumé
Real-time embedded systems are found in various
application domains. They have to offer an increasing
number of functionalities and to provide the highest
Quality of Service despite possible failures due to
faults or processing overloads. In such systems,
programs are characterized by upper bounds on
finishing times and the QoS is assessed by the ratio of
successful deadlines. In this thesis, we deal with this
issue. We focus on a uniprocessor architecture in the
framework of a firm real-time application that accepts
deadline missing under some specified limits. Tasks
are assumed to be periodic. Our first contribution lies
in the proposition of a novel model for tasks which is
called BGW model. It is drawn from two approaches
respectively known as the skip-over model and the
Deadline Mechanism. The first one provides timing
fault-tolerance through passive dynamic software
redundancy with two versions. The second one copes
with transient processing overloads by discarding
instances of the periodic tasks in a controlled and
pre-specified way. We give a feasibility test for this
model. In a second part, we describe the behavior of
dynamic priority schedulers based on EDF (Earliest
Deadline First) for BGW task sets. A performance
analysis is reported which is mainly related to QoS
evaluation and measurement of overheads (complexity
of the scheduler). The following contribution concerns
more sophisticated schedulers that permit to enhance
the QoS as to improve service balancing.
Les systèmes temps-réel embarqués se retrouvent
dans des domaines d’application très variés :
avionique, automobile, environnement, santé, etc. Ils
doivent offrir un nombre croissant de fonctionnalités et
fournir un niveau maximal de Qualité de Service (QdS)
et ce, malgré des défaillances liées à l’occurrence de
fautes ou de surcharges de traitement. Pour ce type
de système informatique, la QdS se mesure
principalement en termes d’échéances respectées car
les programmes sont caractérisés par des dates de fin
d’exécution au plus tard. Dans cette thèse, nous
considérons une architecture monoprocesseur pour
une application temps réel dite ferme. La première
contribution tient dans la proposition d’un nouveau
modèle de tâche appelé BGW qui permet de spécifier
la nature de ses contraintes temporelles. Ce modèle
est tiré des deux approches Skip-Over et Deadline
Mechanism. La première est dédiée à la gestion des
surcharges de traitement par la perte contrôlée de
certaines instances de tâches. La seconde est une
technique de tolérance aux fautes temporelles basée
sur de la redondance logicielle dynamique passive
avec deux versions. Dans une seconde partie, nous
proposons de nouveaux ordonnanceurs temps réel
basés sur EDF (Earliest Deadline First) pour des
tâches BGW. Nous montrons comment maximiser la
QdS tout en tenant compte des critères d’équité de
service. Une étude de performance en termes de QdS
et d’overheads conforte nos propositions.
Loading...