Более сложный, требуется знание времени выполнения и дедлайнов

LST

Простой, необходимо лишь знание дедлайнов.

EDF

Знание действительного времени выполнения изначально является очень трудной задачей, из-за того что оно зависит от данных. Поэтому необходимо искать время выполнения для худшего случая (? с низким быстродействием (прим. переводчика либо «с наибольшем временем выполнения»))

89. От какого параметра набора задач зависит достаточное условие планирования этих задач по RM алгоритму?

Фиксированный приоритет у каждой задачи.

90. Как называется процедура проверки планируемости задач с использованием графика ступенчатой функции?

Утилизация

91. Какие недостатки ПО РВ привели к северо-американскому blackout’у в 2003 г.?

Программная ошибка известна как состояние гонки была обнаружена в General Electric, чья система работала на основе Unix XA/21 системы управления энергией.Как только возникает авария в системе энергоснабжения, система оповещения FirstEnergy останавливает всю систему энергоснабжения района в котором возникла авария как минимум на час (дабы избежать дальнейших масштабных поломок дорогостоящего оборудования). Системные операторы не знали о неисправности; отказ лишил их аудио-и визуальные предупреждения на важные изменения в состоянии системы. После сбоя системы сигнализации, образовалась очередь необработанных событий и первичный сервер не удалось запустить в течение 30 минут. Тогда все приложения (в том числе сигнализация) были автоматически переведены на резервный сервер, который не удалось в 14:54. Ошибки сервера замедлил скорость обновления экрана компьютерных консолей операторов... от 1-3 секунд до 59 секунд на экране. Отсутствие тревог побудило операторов не обращать внимания на звонок от American Electric Power, об отключения и АПВ от 345 кВ общей линии на северо-востоке штата Огайо. Техническая поддержка сообщила персоналу диспетчерской об отказе сигнализации в 15:42.

Состояние гонки возникло в подсистеме сигнализации, когда три линии электропередач провисли (т.к. после аварии нагрузка на остальную сеть увеличиваеться) они заплелись, состояние системы помешало предупредить об этом техников, задерживая их осведомленности о проблеме. Эта проблема программного обеспечение в конечном итоге привело к Североамериканской Blackout 2003 года. [3] GE Energy позднее разработал программный патч, для исправления ранее неизвестные ошибки.

92. Какое отрицательное явление в многозадачной среде привело к трагическим исходам во время лечении медицинским ускорителем Therac-25?

Терак-25 (англ. Therac-25) — аппарат лучевой терапии, медицинский ускоритель, созданный канадской государственной организацией Atomic Energy of Canada Limited (в дальнейшем AECL) и запущенный в серию в 1982 г. Этот аппарат был причиной как минимум шести передозировок радиации, некоторые пациенты получили дозы в десятки тысяч рад. Как минимум двое умерли непосредственно от передозировок.

Замеченные ошибки

В программном обеспечении Therac-25 были найдены как минимум четыре ошибки, которые могли привести к переоблучению.

1. Одна и та же переменная применялась как для анализа введённых чисел, так и для определения положения поворотного круга. Поэтому при быстром вводе Therac мог иметь дело с неправильным положением поворотного круга (так называемое состояние гонки).

2. Настройка положения отклоняющих магнитов занимает около 8 секунд. Если за это время параметры типа и мощности излучения были изменены, и курсор установлен на финальную позицию, система не обнаруживала изменений.

3. Деление на величину излучения, приводящее в некоторых случаях к ошибке деления на ноль и соотвественное увеличение величины облучения до максимально возможной.

4. Установка булевской переменной (однобайтовой) в значение «истина» производилось командой «x=x+1». Поэтому с вероятностью 1/256 при нажатии кнопки «Set» программа могла не пропустить информацию о некорректном положении диска.

Кроме этих явных ошибок, было замечено множество потенциальных — например, в многозадачной операционной системе не было никакой синхронизации.

Исправления

1. Ошибки дозиметрии считаются фатальными, и после них система перезагружается.

2. Добавлена программная ветвь, мгновенно перезапускающая систему, и независимая аппаратная цепь, которая делает то же.

3. Исправлены все найденные ошибки; добавлена перестраховка.

4. Непонятные сообщения об ошибках заменены осмысленными.

5. Положение диска дополнительно считывается потенциометром и передаётся на пульт управления.

6. Изменение положения диска и других частей аппарата теперь возможно только тогда, когда оператор удерживает специальную педаль.

7. В режиме рентгеновской терапии отклоняющие магниты для электронной терапии устанавливаются в такую конфигурацию, что отклоняют пучок электронов на 270°.

Причины

Причины аварии были такие:

 Излишняя надежда на программное обеспечение, из-за чего не было предусмотрено механических блокираторов.

 Отсутствие перестраховки, из-за чего программа выводила не то, что есть на самом деле, и выполняла не то, что было введено.

 Самонадеянность AECL. Реальная работа началась только тогда, когда были переоблучены несколько человек. Например, в Гамильтоне причиной неисправности считали микропереключатели, хотя инженеры не нашли неисправности и не смогли повторить ошибку.

 Небезопасная манера программирования. В частности, в программном обеспечении было много «трюкачества», и программные модули практически не тестировались поодиночке (бо́льшая часть тестирования производилась на готовом аппарате). Следует заметить, что всё ПО было написано на ассемблере, хотя в данном случае более мудрым решением было бы использовать язык высокого уровня.

 Повторное использование программного кода с Therac-6 и Therac-20. В Therac-6 вообще не было рентгеновской терапии, в Therac-20 применялся механический блокиратор. Безопасность — это черта всей системы, а не одного только программного обеспечения. Зачастую безопаснее переписать ПО и получить простую и прозрачную систему, чем использовать имеющийся код.

93. Какие причины привели к многократной перезагрузке бортового компьютера космического аппарата Mars Pathfinder?

Группа Г.Ривза доложила, что ошибка, вызывавшая перезагрузку бортового компьютера, в процессе тестирования в JPL найдена. Задача сбора и подготовки данных не успевала выполниться за отведенное время. Теперь выяснено, что она не имела достаточного приоритета для того, чтобы быть доведенной до конца. Поэтому исправление требуется очень незначительное: вставить инструкцию, которая повысит приоритетность этой задачи. После необходимых испытаний поправка была передана на борт в субботу 19 июля.

94.Какой из алгоритмов планирования на основе динамических приоритетов применяется на практике?

Другим популярным алгоритмом планирования является алгоритм EDF (Earliest Deadline

First – процесс с ближайшим сроком завершения в первую очередь). Алгоритм EDF

представляет собой динамический алгоритм, не требующий от процессов периодичности. Он

также не требует и постоянства временных интервалов использования процессора. Каждый раз,

когда процессу требуется процессорное время, он объявляет о своем присутствии и о своем

сроке выполнения задания. Планировщик хранит список процессов, сортированный по срокам

выполнения заданий. Алгоритм запускает первый процесс в списке, то есть тот, у которого

самый близкий по времени срок выполнения. Когда новый процесс переходит в состояние

готовности, система сравнивает его срок выполнения со сроком выполнения текущего

процесса. Если у нового процесса график более жесткий, он прерывает работу текущего

процесса.

95. Какую максимальную загрузку процессора может использовать система независимых периодических задач, спланированных на основе динамических приоритетов?

EDF - Алгоритм планирования задач «наиболее срочная первой»)

Условие:

Где Ci - время выполнения задачи и Di – относительный срок выполнения задачи, равный длине временного интервала, началу которого соответствует момент порождения задачи, концу – абсолютный срок выполнения задачи. То есть выполнимой является любое приложение с плотностью загрузки процессора не больше 1.

Плотность загрузки процессора приложением не должна превышать 69%

LLF - Алгоритм планирования задач «с наименьшим резервом первой»)

Условие: Где Ci - время выполнения задачи и Di – относительный срок выполнения задачи, равный длине временного интервала, началу которого соответствует момент порождения задачи, концу – абсолютный срок выполнения задачи. То есть выполнимой является любое приложение с плотностью загрузки процессора не больше 1.

Плотность загрузки процессора приложением не должна превышать 69%

96. В чём разница и что общего между спорадическими и апериодическими задачами?

Спорадические – которые имеют ограничения во времени между двумя входами (максимальная частота поступления) термин спорадическая задача может быть определен как задача, последующее поступление которой (запроса о выполнении) отделено некоторым минимальным временем ssn.

Возникают в произвольный момент времени, но для них известна наибольшая возможная частота возникновения и относительный крайний срок выполнения (deadline).

Периодические – реализуют действия, период которых заранее известен и строго определен.

Для обработки выделяется отдельная периодическая задача, которая будет контролировать выполнение.

97. Что такое Аномалия планирования?

аномалия планирования - неожиданное поведение во времени приоритетно-планируемой системы

98. Что такое джиттер времени выполнения работы?

Jitter - абсолютное значение разницы между фактической задержкой переданного сообщения, и целевой задержки сообщения.

Джи́ттер или фазовое дрожание цифрового сигнала данных — нежелательные фазовые и/или частотные случайные отклонения передаваемого сигнала. Возникают вследствие нестабильности задающего генератора, изменений параметров линии передачи во времени и различной скорости распространения частотных составляющих одного и того же сигнала.

Jitter - это колебания в серии последовательных измерений пинга; то есть это то, насколько в среднем изменяется пинг при посылке последовательных запросов на один и тот же компьютер. Наличие изменчивости в измерениях неизбежно, потому что так работает интернет - каждый конкретный пакет данных может проходит по разным маршрутам к конечной точке, загруженность разных узлов сети меняется во времени, и т.п.

Jitter важен только для потоковых данных - то есть просмотр потокового видео (как Youtube), VoIP коммуникации (Skype, MSN Live Messenger). При потоковой передаче информации - например тот же разговор через Скайп - важнее, чтобы последующие части информации приходили с одинаковой скоростью (потому что мы говорим обычно с постоянной скоростью!), чтобы у принимающей стороны речь звучала плавно, без обрывов/

99. В каких классах алгоритмов планирования могут возникать аномалии?

Аномалии не возникают в стековых алгоритмах, но и подвержены другие, например FIFO («First In, First Out» принцип «первым пришёл — первым ушёл»). На первый взгляд кажется очевидным, что чем больше в памяти страничных кадров, тем реже будут иметь место page faults. Удивительно, но это не всегда так. Как установил Билэди с коллегами, определенные последовательности обращений к страницам в действительности приводят к увеличению числа страничных нарушений при увеличении кадров, выделенных процессу. Это явление носит название "аномалии Билэди" или "аномалии FIFO".

100. Какой подход используется для планирования спорадических задач совместно с системой независимых периодических? В чём его отличие от планирования апериодических задач?

Планирование спорадической задачи как фоновой задачи

а). Выделяется отдельная фоновая задача, которая отвечает за выполнение всех спорадических запросов, таким образом, все спорадические и апериодические задачи исполняются тогда, когда не исполняются периодические задачи.

б). Планирование спорадической задачи как фоновой без создания дополнительного процесса.

Отличие: в (а) выделяют фиксированное время, а не любое свободное; в (б) задача будет иметь приоритет общий с другими фоновыми задачами и ставится в очередь фоновых задач.

(не уверен в этом вопросе)

101. В чём недостатки планирования апериодических задач в фоновом режиме и в режиме прерываний?

Политика выбора»

Создается периодический процесс, который характеризуется установленным приоритетом. Данный процесс отвечает за выполнение всех апериодических и спорадических задач.

Несовместимость циклического характера алгоритма и случайного характера спорадических задач

102. Что такое сервер апериодических задач?

Апериодические задачи - Задачи, выполнение которых, не может ожидаться, так как определено возникновением некоторых внутренних или внешних факторов (например, задача, отвечающая на запрос от оператора). Эти задачи обычно характеризуются мягким крайним сроком.

Деферабельный сервер

Основан на создании процесса обработки спорадических задач с четко установленным заданным приоритетом. Приоритет устанавливается на самом высоком уровне до запуска системы. Перед повторным запуском данный приоритет может изменить приоритет на самый высокий в данной системе. В данном алгоритме процесс сохраняет ресурс, выделенный для обслуживания спорадических задач, приостанавливает выполнение спорадических задач, в случае если этот ресурс исчерпан.

В процессе функционирования системы данная задача может прерывать периодические задачи несколько раз.

Спорадический сервер

создание периодического процесса исполнения спорадических задач, но приоритет этого процесса устанавливается на уровне приоритета этой задачи. При поступлении спорадической задачи оценивается приоритет текущей задачи: если приоритет спорадической задачи меньше, чем у периодической, то она становится в очередь периодических задач. Сама задача времени исполнения должна иметь наивысший приоритет, данный сервер включает лишь одну задачу – изменение очереди задач.

103. Что такое периодический сервер?

В котором задачи, в той или иной степени периодические, служат для выполнения апериодических работ

Алгоритм безотлагательного сервера (IS)

Это также подход сохранения пропускной способности. Он также использует периодический сервер, который имеет самый высокий приоритет, но не обязательно самый короткий период. Сервер приостанавливается, если не осталось ни одной апериодической задачи, и активизируется немедленно при прибытии апериодической задачи.

104. Что такое Slack Stealing при планировании апериодических задач? В ОС РВ какой фирмы это применяется?

Slack Stealing – воровство запасов времени. Нет никакой выгоды от того, что периодические задачи с жестким deadline будут завершены раньше deadline.

Применяется в VxWorks — операционная система реального времени (ОСРВ), разрабатываемая компанией Wind River Systems (США, ориентированная на использование во встраиваемых компьютерах, работающих в системах жёсткого реального времени.

105. Какими характеристиками один вид периодического сервера отличается от другого?

• Монотонизирующая норма (RM)

• Самый ранний крайний срок сначала (EDF)

• Наименьшее время cначала (LSTF)

===============================

- характеризуется (ps,es), где ps - период, es - бюджет (время выполнения, мощность)

- Us = es / ps – размер сервера (раньше называлось утилизацией)

- пополнение бюджета

- потребление бюджета

Дата добавления: 2014-12-24