Schedulability Analysis of Mode Changes with Arbitrary Deadlines
Creators
- 1. Chaminade University of Honolulu
- 2. Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
- 3. Pontifícia Universidade Católica de Minas Gerais
Description
Modern real-time systems are required to operate in complex applications and dynamically adapt to a wide range of changes in the environment. One strategy that allows the implementation of these systems in complex scenarios is the partitioning of their applications into modes of operation. Flexibility of operation is achieved by having the system execute in several modes of operation and undergo transitions between modes in response to external or internal events. A mode of operation can be seen as a specific configuration of the computational resources that is optimal for the operational phase that the system executes. As conditions in the environment change, resource allocations may become inadequate. Therefore, the systemmust reconfigure itself through amode change, reallocating its resources in an efficient manner. A classic example of modes lies in the area of aviation where most aircraft undergo at least three basic modes of operation: take-off, level-flight, and landing modes. Having the system designed with a single mode of operation does not explore the fact that some operations, and thus resource usage, are mutually exclusive. The allocation of all these resources, as if they could be needed at the same time, leads to inefficiency. More importantly, the resulting system is not scalable. The so called all-modes-in-one system is usually feasible for simple systems with limited functionality.
Translated Descriptions
Translated Description (Arabic)
هناك حاجة إلى أنظمة حديثة في الوقت الفعلي للعمل في تطبيقات معقدة والتكيف ديناميكيًا مع مجموعة واسعة من التغييرات في البيئة. تتمثل إحدى الاستراتيجيات التي تسمح بتنفيذ هذه الأنظمة في سيناريوهات معقدة في تقسيم تطبيقاتها إلى أنماط تشغيل. تتحقق مرونة التشغيل من خلال جعل النظام ينفذ في عدة أوضاع للتشغيل ويخضع للانتقال بين الأوضاع استجابة للأحداث الخارجية أو الداخلية. يمكن النظر إلى وضع التشغيل على أنه تكوين محدد للموارد الحسابية يكون مثاليًا للمرحلة التشغيلية التي ينفذها النظام. مع تغير الظروف في البيئة، قد تصبح مخصصات الموارد غير كافية. لذلك، يجب على النظام إعادة تكوين نفسه من خلال تغيير الأمود، وإعادة تخصيص موارده بطريقة فعالة. يكمن المثال الكلاسيكي للأوضاع في مجال الطيران حيث تخضع معظم الطائرات لثلاثة أوضاع تشغيل أساسية على الأقل: أوضاع الإقلاع والطيران المستوي والهبوط. إن تصميم النظام بطريقة تشغيل واحدة لا يستكشف حقيقة أن بعض العمليات، وبالتالي استخدام الموارد، يستبعد بعضها بعضًا. ويؤدي تخصيص جميع هذه الموارد، كما لو كانت هناك حاجة إليها في نفس الوقت، إلى عدم الكفاءة. والأهم من ذلك، أن النظام الناتج غير قابل للتطوير. عادة ما يكون ما يسمى بنظام الكل في واحد ممكناً للأنظمة البسيطة ذات الوظائف المحدودة.Translated Description (French)
Les systèmes modernes en temps réel sont nécessaires pour fonctionner dans des applications complexes et s'adapter dynamiquement à un large éventail de changements dans l'environnement. Une stratégie qui permet la mise en œuvre de ces systèmes dans des scénarios complexes est le cloisonnement de leurs applications en modes de fonctionnement. La flexibilité de fonctionnement est obtenue en faisant en sorte que le système s'exécute dans plusieurs modes de fonctionnement et subisse des transitions entre les modes en réponse à des événements externes ou internes. Un mode de fonctionnement peut être vu comme une configuration spécifique des ressources de calcul qui est optimale pour la phase opérationnelle que le système exécute. À mesure que les conditions de l'environnement changent, les allocations de ressources peuvent devenir inadéquates. Par conséquent, le système doit se reconfigurer par le biais d'un changement de mode, en réaffectant ses ressources de manière efficace. Un exemple classique de modes se trouve dans le domaine de l'aviation où la plupart des aéronefs subissent au moins trois modes de fonctionnement de base : le décollage, le vol en palier et les modes d'atterrissage. Le fait que le système soit conçu avec un seul mode de fonctionnement n'explore pas le fait que certaines opérations, et donc l'utilisation des ressources, s'excluent mutuellement. L'allocation de toutes ces ressources, comme si elles pouvaient être nécessaires en même temps, conduit à l'inefficacité. Plus important encore, le système résultant n'est pas évolutif. Le système tout mode en un est généralement réalisable pour des systèmes simples avec des fonctionnalités limitées.Translated Description (Spanish)
Se requieren sistemas modernos en tiempo real para operar en aplicaciones complejas y adaptarse dinámicamente a una amplia gama de cambios en el entorno. Una estrategia que permite la implementación de estos sistemas en escenarios complejos es la partición de sus aplicaciones en modos de operación. La flexibilidad de operación se logra haciendo que el sistema se ejecute en varios modos de operación y experimente transiciones entre modos en respuesta a eventos externos o internos. Un modo de operación se puede ver como una configuración específica de los recursos computacionales que es óptima para la fase operativa que ejecuta el sistema. A medida que cambian las condiciones en el entorno, las asignaciones de recursos pueden volverse inadecuadas. Por lo tanto, el sistema debe reconfigurarse a través del cambio de modo, reasignando sus recursos de manera eficiente. Un ejemplo clásico de modos se encuentra en el área de la aviación, donde la mayoría de las aeronaves se someten al menos a tres modos básicos de operación: modos de despegue, vuelo nivelado y aterrizaje. Tener el sistema diseñado con un solo modo de operación no explora el hecho de que algunas operaciones, y por lo tanto el uso de recursos, son mutuamente excluyentes. La asignación de todos estos recursos, como si pudieran ser necesarios al mismo tiempo, conduce a la ineficiencia. Más importante aún, el sistema resultante no es escalable. El llamado sistema todo en uno suele ser factible para sistemas simples con funcionalidad limitada.Files
35316.pdf
Files
(430.2 kB)
| Name | Size | Download all |
|---|---|---|
|
md5:1ecc1ae13ef6c72f51735802b3d96eaa
|
430.2 kB | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- تحليل الجدولة لتغييرات الوضع مع المواعيد النهائية التعسفية
- Translated title (French)
- Analyse de la planification des changements de mode avec des délais arbitraires
- Translated title (Spanish)
- Análisis de Programabilidad de Cambios de Modo con Plazos Arbitrarios
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W1502991639
- DOI
- 10.5772/37225
References
- https://openalex.org/W1976199670
- https://openalex.org/W2006001819