Asignación Dinámica de Recursos en Sistemas de Control de Tiempo Real

Abstract

[EN] Most traditional resource management techniques for real-time systems with multiple control loops are based on "open-loop" strategies that statically allocate a constant CPU share to each control task, independent of the plant dynamics of each control loop. This provides average control performance with minimal overhead but in general fails to provide the best performance possible within the available resources. We show that by using dynamic resource allocation for control tasks, overall control performance can be significantly improved. We present an optimal resource allocation policy that maximizes control performance within the available resources. We provide experimental results on a real-time system that show the benefits of the proposed policies and corroborate the presented theoretical results.

[ES] Las técnicas tradicionales de tiempo real realizan la asignación de recursos a las tareas de control basándose en estrategias en "lazo abierto" que asignan (a priori) una porción de procesador a cada tarea. Esta asignación es estática desde un punto de vista de recursos, es decir, a lo largo de toda la vida de la aplicación se mantiene constante independientemente de la dinámica que cada lazo de control tenga en tiempo de ejecución. El uso de asignaciones estáticas proporciona un rendimiento de control medio, con mínimo coste computacional, pero no consiguen proporcionar el mejor rendimiento que puede obtenerse con los recursos de cómputo disponibles. En este trabajo mostramos cómo, asignando de forma dinámica los recursos a las tareas de control, el rendimiento proporcionado por el conjunto de la aplicación mejora significativamente. Además presentamos la política de asignación de recursos óptima respecto al rendimiento proporcionado por las tareas de control. Los resultados experimentales realizados sobre una plataforma de tiempo real muestran los beneficios de la políticas propuestas y avalan los resultados teóricos presentados.