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Mémoire de Maîtrise
DOI
https://doi.org/10.11606/D.45.2001.tde-20210729-124014
Document
Auteur
Nom complet
Maria do Carmo Garcia Noronha
Adresse Mail
Unité de l'USP
Domain de Connaissance
Date de Soutenance
Editeur
São Paulo, 2001
Directeur
Titre en portugais
Escalonamento de reservas de domínio
Mots-clés en portugais
Sistemas Operacionais
Resumé en portugais
Pesquisas na área de sistemas operacionais indicam que os sistemas operacionais atuais não atendem adequadamente a demandas específicas de aplicações de tempo real as quais apresentam comportamento definido segundo requisitos temporais, não oferecendo garantias de QoS. O desempenho de uma aplicação é, em parte, determinado pela carga do sistema. Os parâmetros tradicionais de QoS incluem justiça, atraso e 'throughput'. Quando o objetivo é executar diversas aplicações de tempo real na mesma máquina, o sistema operacional precisa oferecer garantias de QoS tal que os recursos do sistema possam ser provisionados pelas aplicações tal que alcancem níveis desejados de desempenho previsível. Sob esse contexto, dividimos nosso trabalho em três partes. Na primeira, discutimos o problema da alocação apropriada dos recursos para cada tipo de aplicação ser capaza de alcançar um nível específico de QoS e das limitações dos sistemas operacionais atuais. Apresentamos algumas soluções aplicáveis tratadas em suas soluções algorítmicas presentes na literatura, que utilizam esquemas de gerenciamento de recursos baseados em reserva de recurso e que oferecem algumas garantias de QoS. Na segunda parte, nosso estudo está baseado em dois outros trabalhos de pesquisa. O primeiro diz respeito a um novo critério de QoS chamado serviço cumulativo. Discutimos a importância da garantia de serviço cumulativo para escalonadores tal que ofereça desempenho previsível para aplicações que requerem múltiplos recursos. O critério, serviço cumulativo, permite o relacionamento do total de serviço obtido por um processo sob uma política de escalonamento com o serviço ideal que o processo teria acumulado executando em cada recursos e tivesse determinado uma fração de reserva de cada um destes. E refere-se também aos algorítmos de escalonamento: Move-to-Rear List Scheduling, Shortest Virtual Time, First Round Robin e Weighted Round Robin Scheduling, ) que provêm as garantias de serviço cumulativo, justiça (compartilhamento do recurso proporcional) e atraso limitado. O segundo trabalho de pesquisa refere-se à introdução de um novo conceito em sistemas operacionais chamado reservas de domínios que permitem um controle explícito sobre o provisionamento dos recursos do sistema pelas aplicações. Em geral, a cada reserva de domínio é designada uma certa fração de reserva de cada recurso (por exemplo, 25% CPU, 50% I/O). Apresentamos o sistema operacional experimental Eclipse que utiliza a abstração reserva de domínios e estes escalonadores. Na terceira parte, estudamos as políticas de escalonamento acima, onde um 'quantum' alocado para um domínio pode ser particionado, e suas propriedades. Desenvolvemos um ambiente para simulação baseado na proposta reserva de domínio, onde estas políticas foram implementadas com o intuito de analisarmos os efeitos de reserva de domínio sob o modelo de sistema e processos, o seu comportamento e eficácia diante de vários cenários
Titre en anglais
not available
Resumé en anglais
The researches in the field of operating systems indicate that current general-purpose multiptogrammed operating systems do not support the specific demand for real-time applications, which have timing requirements, and not provide quality of service (QoS) guarantees since the performance of a single application is, in part, determined by the overall load on system. The traditional QoS parameters include fairness, delay, and throughput. In order to support multiple real-time applications on a single platform, the operating system must provide QoS guarantees so that the system resources can be provisioned among applications to achieve desired levels of predictable performance. Based on the context described, our work is divided intro three parts. In the first, we discuss the problem of allocation appropriate resource capacity to achieve a specific level of QoS for an application based in its types and in current multiprogrammed operating systems limits. We present applicable solutions deals with algorithm solutions and present in literature, that use scheduling schemes in a resource allocation decision and offer some requirements of QoS. In second part, our work is based on two other specific researches. The first research is concerend a new criterion called cumulative service, hich complements other QoS parameters such as delay and fairness. we discuss the importance of cumulative service guarantee for ensuring predictable aggregate throughput for applications that require multiple resources. The cumulative service criterion relates the total service obtained by a process under a scheduling policy to the ideal service that the process would have accumulated by executing on each resource at a reserved rate. And it concerned the following scheduling policies: Move-to-Rear List Scheduling, Shortest Virtual Time First Round Robin and Weighted Round Robin Scheduling. These scheduling policies provide a cumulative service guarantee as well as the traditional guarantees such as fairness (proportional sharing) and bounded delay. The second research deals of the introduction a new concept: the operating system abstration called reservation domains, which is intended to provide predictable QoS by controlling resource provisioning. In general, each reservation domain is assigned a certain fraction of each resource (e.g., 25% CPU, 50% I/O). We describe its implementation in the experimental system Eclipse. In third part, we study these scheduling policies as generalization of the ones present above, we allow here the aggregate quantum allocated for a domain to be particioned, and its properties. We build a simulation environment, where those policies should be design and implement for the purpose of analysis the effects of reservation domains under a system and process model and the behaviour and effectiveness in various scenarios
 
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Date de Publication
2021-07-29
 
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