Алгоритм решения задачи оптимизации для циклических расписаний с прерываниями

Abstract

RU: Рассмотрена задача оптимизации циклической организации вычислительного процесса системы жесткого реального времени. Определены особенности целевой функции. Обоснован выбор целочисленного метода оптимизации задачи построения расписания. Предложен алгоритм решения адаптированным методом ветвей и границ. UK: Розглянута задача оптимізації циклічної організації обчислювального процеса системи жорсткого реального часу. Визначені особливості цільової функції. Обґрунтований вибір цілочисельного метода оптимізації задачі побудови розкладу. Запропонований алгоритм рішення адаптованим методом меж і гілок. EN: In this paper, we consider a model of the problem to determine the characteristics of the time-step computation process in hard real-time systems. We proposed a formal description of the time-step computation with preemption and its existence conditions. A necessary condition for the feasibility of the schedule was determined. We took into account the behavior of the function graphs to optimize the schedule. We analyzed the mathematical model features including the objective function and the constraints. In the paper we determined the upper and lower limits of total function variation. The possible approaches to solving the optimization problem were introduced. We proposed to solve that task by the branch and bound method. In the proposed approach the objective function is represented as the set or branches included in the method tree. We developed the algorithm to determine characteristics of the time-step computation process and give a detailed description. The performance of the algorithm was shown by test case.