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Computing

, Volume 47, Issue 3–4, pp 199–213 | Cite as

Load adaptive dynamic scheduling of tasks with hard deadlines useful for industrial applications

  • Wolfgang A. Halang
Article

Abstract

All intrinsic properties of the earliest deadline taks scheduling discipline are compiled and discussed in order to show that this is the most advantageous scheme at hand, characterised by efficiency and allowing predictable system behaviour. It is then pointed out how the method naturally extends to the scheduling of tasks having non-pre-emptable regions due to resource access constraints. A sufficient condition is derived, which allows, at any arbitrary point in time and under observation of resource constraints, to check the feasible schedulability of the tasks competing for processor allocation. This condition applies to entirely non-pre-emptable tasks as well. Taking the corresponding overhead into consideration, the circumstances are characterised under which the task context-switches imposed by the scheduling algorithm can be avoided. Favourable consequences of deadline scheduling for virtual storage management are mentioned. Finally, application oriented schemes for coping with transient overloads and thus allowing load adaptive dynamic scheduling are introduced. Such overloads can be easily detected at an early stage utilising the here established schedulability criterion.

AMS Subject Classification

68D51 68D55 68D57 90B35 68M20 

Key words

Process management operating systems reliability organization and design scheduling theory scheduling 

Lastadaptive dynamische Prozessorzuteilung geeignet für harte industrielle Echtzeitumgebungen

Zusammenfassung

Durch Zusammenstellung und Diskussion ihrer Struktureigenschaften wird gezeigt, daß die Antwortzeit-steuerung das vorteilhafteste und effizienteste Prozessorzuteilungsverfahren ist. Insbesondere läßt es zu, das Systemverhalten vorhersehbar zu gestalten. Der Algorithmus kann ganz natürlich auf die Zuteilung sequentieller Prozesse ausgeweitet werden, die auf Grund von Betriebsmittelreservierungen nichtunter-brechbare Regionen besitzen. Es wird eine hinreichende Bedingung abgeleitet, die zu jeder Zeit und unter Beachtung der Betriebsmittelzugriffsrechte die zeitgerechte Verarbeitbarkeit der um die Zuweisung des Prozessors konkurrierenden Tasks zu überprüfen erlaubt. Diese Bedingung gilt ebenfalls für überhaupt nicht unterbrechbare, Tasks. Unter Berücksichtigung des Aufwandes für Task-Wechsel werden diejenigen Situationen charakterisiert, in denen die durch den Zuteilungsalgorithmus vorgegebenen Prozeßwechsel vermieden werden können. Als günstigen, Nebeneffekt ermöglicht die Antwortzeitsteuerung die vorausschauende Verwaltung virtueller Speicher. Abschließend werden anwendungs-orientierte Überlasthandhabungsverfahren vorgestellt. Sie erlauben lastabhängige, adaptive und dynamische Zuteilung auf der Grundlage des Kriteriums zur zeitgerechten Verarbeitbarkeit, das zukünftige Überlastfälle so frühzeitig wie möglich zu erkennen gestattet.

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Copyright information

© Springer-Verlag 1992

Authors and Affiliations

  • Wolfgang A. Halang
    • 1
  1. 1.Department of Computing ScienceUniversity of GroningenGroningenThe Netherlands

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