I. Bối cảnh nghiên cứu
Trong những năm gần đây, hệ thống thời gian thực đã trở thành một phần không thể thiếu trong nhiều lĩnh vực ứng dụng như tự động hóa công nghiệp, điều khiển giao thông, và quân sự. Các nhiệm vụ thời gian thực thường không thể dự đoán chính xác, dẫn đến việc cần có khả năng xử lý các tình huống quá tải tạm thời. Để đảm bảo tính khả thi của lập lịch hệ thống, các phương pháp phân tích như Response Time Analysis (RTA) và Processor Demand Analysis (PDA) đã được phát triển. Tuy nhiên, với các hệ thống có độ ưu tiên cố định, việc áp dụng các phương pháp này có thể trở nên chậm chạp. Do đó, nghiên cứu này hướng đến việc phát triển một thuật toán mới có độ phức tạp đa thức, sử dụng phương pháp biểu đồ xấp xỉ để phân tích khả năng lập lịch cho các nhiệm vụ có độ ưu tiên cố định với kỳ hạn không ràng buộc và độ trễ phát hành.
II. Mục tiêu nghiên cứu
Mục tiêu chính của nghiên cứu này là sử dụng phương pháp biểu đồ xấp xỉ để kiểm định khả năng lập lịch của hệ thời gian thực trong trường hợp độ ưu tiên cố định với kỳ hạn không ràng buộc và độ trễ phát hành. Thuật toán được đề xuất sẽ có độ phức tạp đa thức, cung cấp kết quả xấp xỉ về khả năng lập lịch của các nhiệm vụ trong hệ thống. Nghiên cứu cũng sẽ giới thiệu hàm Request Bound Function (RBF) xấp xỉ để cải thiện chất lượng thuật toán. Cuối cùng, các kết quả thực nghiệm sẽ được trình bày để đánh giá hiệu quả của phương pháp xấp xỉ so với các phương pháp kiểm định đã biết.
III. Cấu trúc luận văn
Luận văn được chia thành các chương chính. Chương 1 giới thiệu bối cảnh và mục tiêu nghiên cứu. Chương 2 trình bày cơ sở lý thuyết về hệ thống thời gian thực, các tham số đặc trưng và các phương pháp kiểm định khả năng lập lịch. Chương 3 sẽ đi sâu vào phương pháp phân tích khả năng lập lịch của hệ thống có độ ưu tiên cố định với kỳ hạn không ràng buộc và độ trễ phát hành. Chương 4 sẽ trình bày các kết quả thực nghiệm và đánh giá hiệu quả của phương pháp đề xuất. Cuối cùng, Chương 5 sẽ tóm tắt các kết quả đạt được và hướng phát triển trong tương lai.
IV. Phân loại nhiệm vụ thời gian thực
Nhiệm vụ thời gian thực được phân loại thành ba loại chính: cứng, mềm, và trung gian. Nhiệm vụ cứng yêu cầu phải hoàn thành đúng thời hạn, nếu không sẽ gây ra hậu quả nghiêm trọng. Nhiệm vụ mềm có thể chấp nhận một số độ trễ mà không gây ra thiệt hại lớn. Nhiệm vụ trung gian là những nhiệm vụ mà độ trễ không gây ra thiệt hại nhưng sẽ trở nên vô ích. Nghiên cứu này tập trung vào hệ thống thời gian thực cứng, nơi việc đảm bảo hoàn thành đúng kỳ hạn là rất quan trọng. Việc phân tích khả năng lập lịch cho các nhiệm vụ này sẽ được thực hiện thông qua các phương pháp kiểm định chính xác.
V. Các phương pháp kiểm định dựa trên độ ưu tiên cố định
Các phương pháp kiểm định khả năng lập lịch cho hệ thống thời gian thực với độ ưu tiên cố định bao gồm Rate Monotonic (RM) và Deadline Monotonic (DM). Trong phương pháp RM, độ ưu tiên được gán dựa trên chu kỳ của nhiệm vụ, trong khi DM gán độ ưu tiên dựa trên kỳ hạn tương đối. Cả hai phương pháp này đều có những ưu điểm và nhược điểm riêng, và việc lựa chọn phương pháp phù hợp sẽ phụ thuộc vào đặc điểm của hệ thống cụ thể. Nghiên cứu này sẽ áp dụng phương pháp DM để gán độ ưu tiên cho các nhiệm vụ trong các thực nghiệm.
