Improving Flexibility in a Real-Time Fieldbus Network
1997, Electronica E Telecomunicacoes
Abstract
Resumo-O esquema de arbitragem tipicamente usado nos barramentos de campo "tempo-real" baseia-se num scheduler do tipo off-line que gera uma tabela estática e cíclica contendo a atribuição de tempo de barramento às transacções associadas a variáveis do processo. Esta abordagem, por exemplo usada no barramento de campo FIP (Factory Instrumentation Protocol) é altamente inflexível no sentido de que qualquer alteração ao sistema, tal como adicionar um sensor, obriga à interrupção do funcionamento do barramento. Neste artigo propomos a utilização de um scheduler do tipo planeamento para resolver esta inflexibilidade. Este scheduler representa uma situação de compromisso entre entre as vantagens e desvantagens do escalonamento (scheduling) dinâmico e estático típicos. É, também, apresentada uma condição suficiente de escalonabilidade (schedulability) que implica um custo de desempenho mínimo (overhead) e que, por essa razão, é adequada para a análise on-line. A possibilidade de utilização do scheduler de planeamento no contexto do barramento FIP também é descrita obtendo-se, desse modo, um barramento compatível tipo-FIP.
References (12)
- J. P. Thomesse, "Les Réseaux Temps-Réel", Ecole d'été: Reseaux de communication et techniques formelles. Ecole Nacional Superior de Telecommunication -Paris, Septembre 1994.
- C. Cardeira, Z. Mammeri, "A schedulability analysis of tasks and network traffic in distributed real-time systems", Measurement, The Journal of the International Measurement Conference IMEKO, Elsevier, 15(2): 71-83, May 1995.
- P. Leterrier, "The FIP Protocol", WorldFip Europe, 2-4 Rue de Bône, 92160 Antony -France 1992.
- C. Cardeira, J.P. Thomesse, "O Bus de Campo FIP", Electricidade - Revista de Engenharia Electrotécnica e Electrónica, de Comunicações e Gestão, 38(307): 6-12, Jan. 1994.
- F. Pasadas, C. Cardeira, "Real-Time Protocols for Industrial Local Area Networks", in Proceedings of the Network of Excellence in Intelligent Control and Integrated Manufacturing Systems, Cascais, Portugal, June 1995.
- S. C. Cheng, J.A. Stankovic, K. Ramamritham, "Scheduling Algorithms for Hard Real-Time Systems -A Brief Survey", ,in Hard Real-Time Systems Tutorial, IEEE Computer Society Press, 1988.
- J.A. Stankovic, "Implications of Classical Scheduling Results for Real-Time Systems", IEEE Computer, Vol. 28, N. 6, June 1995.
- M. Kein etal. "A Practitioner's Handbook for Real-Time Analysis: Guide to Rate-Monotonic Analysis for Real-Time Systems", Kluwer Academic Publishers, The Netherlands, 1993.
- K. R. Baker. "Introduction to Sequencing and Scheduling", John Wiley & Sons, 1974.
- X. Yuan, M. Saksena, A. Agrawala, "A Decomposition Approach to Non-Preemptive Real-Time Scheduling", Journal of Real-Time Systems, Vol. 6, pag. 7-35, 1994.
- K. W. Tindell, A. Burns, A. J. Welling, "An Extendible Approach for Analysing Fixed Priority Hard Real-Time Tasks", Journal of Real-Time Systems, Vol.6, N.2 ,pag. 133-151 ,1994.
- C. L. Liu, J. W. Layland, "Scheduling Algorithms for Multiprogramming in a Hard Real-Time Environment", Journal of ACM, 20 (1), pag. 46-61, 1973.