A Sensitivity Analysis for Mixed Criticality: Trading Criticality with Computational Resource
Analyse de sensibilité pour la criticité mixte: négociation entre criticité et ressources
Résumé
Mixing workloads with multiple criticality levels raises challenges both in timing analysis and schedulability analysis. The timing models have to characterize the different behaviors that real-time tasks can experience under the various criticality modes. Instead, the schedulability analysis has to combine every task and task interactions providing several guarantees, depending on the criticality level demanded at runtime. With this work, at first we propose representations to model every possible system criticality mode as a combination of task criticality modes. A set of bounding functions is obtained, a bound for each mode combination thus corresponding to a system criticality level. Secondly, we develop the schedulability analysis that applies such sets and derives schedulability conditions with mixed criticalities. The tasks are scheduled with fixed priority and earlies deadline first, and various levels of schedulability are defined from the mode combinations. Finally, we make use of the sensitivity analysis to evaluate the impact that multi mode task behaviors have on schedulability. Trade-offs between schedulability, criticality levels and resource availability are explored. A mixed critical real-time system case study validates the framework proposed.
La combinaison de charges de travail avec plusieurs niveaux de criticité soulève des difficultés à la fois pour l'analyse du calendrier et celle de la planification. Les modèles de synchronisation doivent caractériser les différents comportements que les tâches en temps réel peuvent rencontrer dans les différents modes de criticité. Au lieu de cela, l'analyse de planification doit combiner chaque tâche et chaque interaction de tâche, offrant plusieurs garanties, en fonction du niveau de criticité requis au moment de l'exécution. Avec ce travail, nous proposons d’abord des représentations pour modéliser tous les modes de criticité système possibles en combinant les modes de criticité des tâches. Un ensemble de fonctions englobantes est obtenu, une limite pour chaque combinaison de modes correspondant ainsi à un niveau de criticité du système. Deuxièmement, nous développons l’analyse d’ordonnancabilité qui applique de tels ensembles et dérive des conditions d’ordonnancabilité à criticité mixte. Les tâches sont planifiées avec une priorité fixe et les premières dates d'échéance en premier, et différents niveaux d'ordonnancement sont définis à partir des combinaisons de modes. Enfin, nous utilisons l'analyse de sensibilité pour évaluer l'impact des comportements de tâches multimodales sur la planification. Les compromis entre la possibilité de planifier, les niveaux de criticité et la disponibilité des ressources sont explorés. Une étude de cas système en temps réel critique et mixte valide le cadre proposé.
Origine : Fichiers produits par l'(les) auteur(s)
