Planificación de tareas flexibles para sistemas de tiempo real

Abstract

En la práctica, los sistemas de tiempo real están compuestos por una mezcla de tareas periódicas, aperiódicas y esporádicas cuyos plazos de respuesta son muy importantes, ya que no cumplirlos podría ser causa de resultados catastróficos, tales como grandes perjuicios económicos o la pérdida de vidas humanas. En una sobrecarga, es decir, cuando el tiempo disponible para la ejecución de las tareas del sistema no es suficiente para cumplir los plazos de respuesta de todas las tareas, algunas de ellas invariablemente perderán estos plazos. La computación flexible es una manera de mantener la estabilidad de un sistema durante una sobrecarga. En general, la computación flexible se refiere a aquellos procedimientos de solución de problemas que permiten un compromiso paulatino entre la calidad de los resultados y la asignación de recursos, tales como tiempo, memoria e información. Para aquellas aplicaciones que toleran el uso de resultados aproximados, utilizando este enfoque se puede construir un sistema de tiempo real como un conjunto de tareas flexibles. Éstas se definen como aquellas tareas que pueden ser interrumpidas antes de ser terminadas totalmente produciendo resultados aproximados, pero útiles, cuya calidad (medida a través de funciones de error) depende del tiempo que hayan permanecido en ejecución. En esta tesis se desarrolla un método de Planificación de Tareas periódicas, aperiódicas y esporádicas Flexibles para un sistema de un solo procesador que permite mantener la estabilidad del sistema en situaciones de sobrecarga, el cual se denominó método PTF. Este método es producto de la integración y adaptación de las ideas de dos algoritmos de planificación de tareas flexibles existentes: LAT y NORA. El método PTF fue evaluado de manera empírica, mediante un ambiente de simulación construido exprofeso. La simulación permitió observar el comportamiento del método PTF en diferentes circunstancias y comparar los planes producidos por él contra otros cuatro algoritmos de planificación, para los cuales también se construyeron ambientes de simulación. Los resultados de la simulación indican que el método PTF es un algoritmo de planificación de tareas flexibles que, en presencia de sobrecargas, produce niveles de error menores en la ejecución de las tareas flexibles que los algoritmos contra los que fue comparado.