Rotationsauflösende Laserspektroskopie - CFEL at DESY

80 10. Einführung in Echtzeitsysteme
sind. Die Daten können je nach Anwendungsfall nach einer zeitlich
zufälligen Verteilung oder zu vorherbestimmten Zeitpunkten anfallen.
Hierin wird die Aufteilung in intern ablaufende Programme und von außen
vorgegebene Zeitspannen deutlich, wobei jedoch offen bleibt, inwiefern
diese Vorgaben verpflichtend sind. Genügt es, die Zeitbedingungen für den
überwiegenden Teil der Fälle zu erfüllen oder sind geringfügige Überschreitungen
akzeptabel, spricht man von weichen Zeitbedingungen; müssen die
Zeitbedingungen unter allen Umständen und immer erfüllt werden, spricht
man von harten Echtzeitbedingungen.
Krishna und Shin verwenden für eine flexiblere Beschreibung dieser
Unterschiede Prozesswertfunktionen [133].
10.2 Zeitscheibenverteilungsalgorithmen
Die Zeitscheibenverteilung kann online, d.h. dynamisch während des Betriebs,
oder offline, d.h. statisch vor Beginn der Operation, durchgeführt werden.
Bei der statischen Zeitscheibenverteilung wird im vorhinein festgelegt,
wann jeder periodische Prozess Zeit erhält und es werden Slots für sporadische
oder nichtperiodische Prozesse freigehalten.
Bei der dynamischen Zeitscheibenverteilung wird den Prozessen während
der Operation Laufzeit zugeordnet. Das wichtigste Kriterium an einen
dynamischen Zeitscheibenverteilungsalgorithmus ist, dass er schnell ist und
genügend Rechenzeit für die eigentlichen Prozesse übrig lässt. Im allgemeinen
werden Prioritäten der verschiedenen Prozesse berücksichtigt, hierbei
unterscheidet man zwischen Systemen mit statischen Prioritäten – die Prioritäten
der Prozesse ändern sich während der gesamten Operation nicht – und
dynamischen Prioritäten, bei denen sich die Prioritäten während der Operation
ändern können. Weiterhin unterscheidet man preemptive und nichtpreemptive
Zeitscheibenverteilung, d.h. ob die Prozesse vom Zeitscheibenverteilungsalgorithmus
unterbrochen werden können oder nicht.
Im Folgenden werden die verbreitetsten Zeitscheibenverteilungsalgorithmen
für Echtzeitsysteme kurz erläutert. Diese können prinzipiell auch
auf Mehrprozessorsystemen eingesetzt werden. Häufig werden aber besonders
an mehrere Prozessoren angepasste Algorithmen eingesetzt, die solche
Systeme deutlich besser ausnutzen können.