Uno de los métodos con mayor perspectiva para la
resolución de conflictos de la planificación multitarea con tarea periódicas
es la planificación monótona de frecuencia (RMS, Rate Monotonic Scheduling).
El RMS lo que hace es asignar prioridades a las tareas en función de sus periodos.
En la figura 10.7 muestras los parámetros
relevantes de las tareas el periodo T de las tareas es el tiempo que transcurre
entré la llegada de una tarea y la
siguiente llegada de la misma tarea. La frecuencia de una tarea (en hercios)es
simplemente, la inversa de su periodo ( en segundos).
Tabla 10.3 Perfil de ejecución de cinco
tareas aperiódicas
El tiempo C de ejecución (o computación) es el
tiempo de procesamiento de cada acontecimiento de una tarea. Debe quedar claro
que, en un sistema monoprosesador, el tiempo de ejecución no debe ser mayor
que el periodo
(C
≤ T). Si una tarea periódica se ejecuta siempre hasta el final, es decir
si nunca se le niega el servicio por insuficiencia de recursos la utilización
del procesador por parte de la tarea es U = C / T es dicir si una tarea tiene
tiene un periodo de 80 minutos y un tiempo de ejecución de 55 minutos su
utilización del procesador sera de 55 / 80 = 0,6875.
Figura
10.7 Diagrama de tiempos de
tareas periódicas.
En RMS, la tarea de más alta prioridad es la del
periodo mas corto, la segunda de mayor alta prioridad es la del segundo tiempo más
corto y así sucesivamente. Cuando
mes de una tarea se encuentra disponible para ser ejecutada, se da servicio
primero a la que tenga el periodo más
corto. Si se dibuja la prioridad de las tareas en función de sus frecuencias el
resultado que obtendremos en una función monótona creciente de aquí es de
donde proviene el nombre de planificación monótona de frecuencia.
Una medida para comprobar la efectividad de un
algoritmo de planificación periódico esta en ver si garantiza o no que se cumpla todos los plazos rígidos de las tareas.
Supongamos que se dispone de n tareas cada una de las cuales tiene un periodo y
un 0tiempo de ejecución fijos.
Entonces para que sea posible cumplir todos los
plazos debe cumplirse que:
Figura 10.8
Una tarea con RMS.
Tabla
10.4 Valor del límite
superior RMS.
La suma de las utilizaciones del procesador por
parte de las tareas individuales no puede exceder un valor de 1, que corresponde
a la utilización total del procesador esto lo que permite es proporcionar un
limite para el número de tareas que puede planificar con éxito un algoritmo de
planificación perfecto. Para un algoritmo en particular, el límite puede ser
inferior.
Para
RMS, se puede demostrar que se cumple la siguiente desigualdad:
La principal ventaja que
ofrece este tipo de planificación es que la
estabilidad se consigue fácilmente. Cuando un sistema no puede cumplir todos
los plazos, debido a la sobrecarga o a errores transitorios, es necesario poder
garantizar
que se cumplirán los plazos de las tareas fundamentales, dando por supuesto que
este grupo de subtareas se puede planificar. En el método de asignación estática
de prioridades, basta con asegurar que las tareas fundamentales reciban
prioridades relativamente altas, esto se hace en el RMS
estructurando las tareas fundamentales para que tengan periodos cortos o
modificando las prioridades del RMS para que tengan en cuenta dichas tareas.