Размышлизма о вреде вытесняющей многозадачности., Все не так просто, как кажется. Опции

[Evgeny_CD]

Есть некий типовой контроллер. 512к FLASH,32к RAM. Такое распределение памяти вызвано объективными технологическими особенностями. И, вероятно так будет долго. Скоро станет 4M FLASH и 256 К SRAM, суть не изменится.

Есть вариант unix идеологии. Когда в памяти живет куча процессов и потоков, различных дискрипторов и структур, и все это в RAM занимает просто мегабайты места. Для однокристальных систем эта идеология слабо подходит.

Пусть есть несколько потков данных. Для каждого из который выделяются некие буфера.

Пусть есть совокупность закоченных процедур, достаточно сложных. Такие процедуры принимают на вход указатель на структуру, что-то там делают (длительное время), активно юзают стек и кучу, но после завершения обработку выдают указатель на выходную структуру, стек на том же самом уровне, и кучу в том же самом состоянии, в каком они ее получили.

Если идти по пути обычных вытесняющих ОСей, и при отсутствии глабального планирования времени, в зависимости от наступления неких критических событий в буферах (близок к переполнению/опустошению) и в окружающем мире (пришло событие, и нам надо срочно его обрабатывать) мы вынуждены будем переключить задачи. Что даст нам неприятность в виде нескольких кадров под стек задач, и бардак в куче, ибо новая задача может затребовать память, ей выделят ее, потом отработает вытесненная ранее задача, она освободит память, но куча уже будет фрагментирована. Дефрагментация кучи - тоска для малоресурсных систем. Для больших, заметим, это тоже фундаментальная проблема.

Если же предположить, что есть некий планировщик, который зная внутреннюю картину системы (сколько чего в буферах, сколько событий ждет обработки), а таже при условии предсказуемости внешнего мира (пример - синхронная система связи, с выделенными кадрами), может более эффективно распределять время.

Типа выбираем блок для обработки, запускаем его с пачкой данных, все остальное копится в буферах. Блок отработал - запустили следующий.

Более того, при запуске такой своебразной задачи, ей можно выделить максимальный квант времени. Она сама смотрит, сколько у нее времени осталось, и если обработка не завершена, она ставит флаг (который ей потом сохранится, он static), чистит стек за собой, и отдает управление системе. Разумеется, алгоритм должен допускать такую возможность дробной обработки.

Также задача может заказать, через сколько ее надо вызвать.

Тогда у планировщика работы системы будет дотаточно данных, чтобы найти оптимальное распределение ресурсов.

Такой подход к работе софтины потребудет специальных тулзов для логического проектирования, ибо прописывать такое все в лоб ручками - это нереально. А вот если использовать некую систему разметки кода, о которых я тут так давно размышляю, это было бы не так уж и сложно.

Комбинация вытесняющего и невытесняющего механизмов была бы, IMHO, очень эффективной.

Вопросы:

* видел ли кто какие наработки по теме?
* какие есть ОСьки, гибко использующие вытесняющий и коопреативный механизмы многозадачности?
* критика и дополнение моих идей.

[vshemm]

Потому, что они обслуживают вполне себе одинаковые/равноправные каналы.

Почему бы тогда не реализовать обслуживание в одной нити? Как минимум, сэкономим немного ресурсов.
Также можно реализовать FIFO на одном приоритете (кооператив другими словами) без квантов. И для этого совсем не нужно вырубать таймер.
Наконец, можно назначить разные приоритеты даже одинаковым каналам. Да, среднее время реакции на них будет разное, но если оно укладывается в дедлайн - какая разница?
Причины отказа от использования time-slice Вы сами и же назвали (зачем усложнять систему без надобности).

А вот в реальности, когда обеспечить абсолютно достаточные ресурсы за разумные деньги просто невозможно, тогда и начинается.

Что начинается? Решать недостаток денег подобными способами (архитектурой системы) просто глупо. Когда аналитически получается загрузка 1.5 ничего не поделаешь Но система должна работать, хоть и с худшими параметрами
Приходилось проектировать системы как с абсолютно достаточными ресурсами, так и штатно работающими в перегрузке. Но это редко приходилось (2 раза), обычно нечто среднее.

Разговаривал я тут по душам с разработчкиком одного телемаического сервака. Который принимает данные от 1к+ GSM девайсиков. Первое действие его сервера при запуске - отожрать у ОСи кучу памяти (задается) и запустить поток собственного менеджера памяти

Именно. Только у многих эмбеддед осей это можно сделать на этапе компиляции. Т.е. задать карту памяти А если нельзя - отжираем, лочим и т.д.

Приводимые здесь примеры с сервером базы данных тоже не совсем корректны - программа, обслуживабющая эту БД одна, и ничего левого в произвольный момент времени там не стартует.

Так ничего стартовать не должно вообще. А вот макс загрузку тут заранее нельзя знать, только оценить.

Формальные способы верификации есть, только на практике удобнее делать ее [верификацию] мозгом и другими вероятностными методами

Я как понял эти Петри - просто способ рисовать модели стрелочками, кружочками и квадратиками.
Потом изголяться и искать там какие-то закономерности. Это бред.

Квадратиками! Впрочем, если Вы действительно так поняли, то это бред, да. Кстати, CD/DVD диски Вы используете? Знаете что там применяются коды Рида-Соломона для исправления ошибок? И рассчитываются они в полях Галуа. Только не гуглиле на предмет этих полей, ибо они абстрактнее чем 100 сетей Петри

В ваших же книжках написано, что эти сети в основном только для анализа применяются.
Т.е., допустим, уже когда ось готова и хреново работает.

Анализ должен проводиться до того, как ось началА писАться, имхо.

В MATLAB SIMULINK более 1000 функциональных блоков на все случаи жизни. И c дискретным времененм, и с непрерывным, и со смешанным и без времени и вообще че хош.

Это инструмент, который, как не странно, базируется на матаппарате. Т.е. на бреде (?)

А про ресурсы же мы вроде договорились.
Для продвинутой RTOS надо 8 Meг RAM-а и 1/4 от этого для FLASH-а.
Для Линукса на порядок больше.

Не договорились. Правильнее, имхо, так: Для Линукса в эмбеддед обычно надо 8 Meг RAM-а и 4 Meг FLASH-а. Для продвинутой RTOS бывает достаточно на порядок меньше.
Хотя тут есть нюанс; вопрос на засыпку - Windows XP Professional SP2 являтся RTOS?

[AlexandrY]

Вы тут концептуально что-то не понимаете или делаете вид.
Речь идет о создании эффективного приложения. На оси или без.
Но никак не о моделировании оси.
А, может у вас есть опыт моделирования осей?
Вот это будет грандиозная находка, мне просто очень интересно знать кто это делает и для чего.
И дейстительно ли там используется аппарат сетей Петри или каких других сетей.
Еще ни у одного разработчика осей не видел даже намеков на моделирование. Максимум симуляция.

Че за Линукс такой в 4-мега лезет?
Можете дать координаты или намек кто делает.
Крайне маловероятно, что некоммерческий Линукс такого объема будет сопоставим с возможностями коммерческой оси типа Integrity.

Для ясности будем считать что RTOS это ROMable ось способная работать как с MMU так и без него.

Анализ должен проводиться до того, как ось началА писАться, имхо.
Не договорились. Правильнее, имхо, так: Для Линукса в эмбеддед обычно надо 8 Meг RAM-а и 4 Meг FLASH-а. Для продвинутой RTOS бывает достаточно на порядок меньше.
Хотя тут есть нюанс; вопрос на засыпку - Windows XP Professional SP2 являтся RTOS?

[vshemm]

Начали за здравие (см. топик), а кончили за упокой

Подкину дровишек: UML.
http://en.wikipedia.org/wiki/UML_tool
http://www.altova.com/features_code_generation_umodel.html
...

Вы тут концептуально что-то не понимаете или делаете вид.

Да, похоже на то.

Че за Линукс такой в 4-мега лезет?
Можете дать координаты или намек кто делает.
Крайне маловероятно, что некоммерческий Линукс такого объема будет сопоставим с возможностями коммерческой оси типа Integrity.

Например, http://www.freesco.org/

Или вот в моем ADSL момеде крутится линух. Причем держит 4портовый свитч, вайфай, веб интерфейс для настройки, немерянное количество опций, НАТ ессно, шейпер, даже выкусыватель рекламы из хтмл потока и DDNS клиент. Правда, там 8м флеш и 16м RAM, но на менее навороченных моделях стоит 4 и 8 соответственно. Аптайм обычно несколько месяцев, все ок. И досил я его, тоже справился

В цисках крутится IOS, основанный на BSD. Там требования поболее (но и нагрузка тоже).

Если захотите, найдете еще примеры... А сравнивать "некоммерческий Линукс" с "коммерческой осью типа Integrity" не очень корректно, ибо чтобы они продавались, нужно превосходство хотя бы по некоторым параметрам.

[AlexandrY]

Ну.. , роутеры это не серьезно.
Эт мы проходили, и вообщем известно, что роутерное ядро как таковое много софта не требует.
Я сам вам могу показать наши 3G - Wi-Fi - Ethernet роутеры с парой метров FLASH-и и 8 Мег RAM-а
Но это не платформы для создания многофункциональных приложений.
А уж как там создают софт я вообще молчу.
Там входишь в отдел тестирования и чувстуешь жар.
Так жарят там чуть ли не сотни тестовых систем которые день и ночь долбят по Ethernet-у эти роутеры чем только в голову взбредет в надежде так нахаляву обнаружить хотябы еще один программный баг.

Мои роутеры вообще Линукса не требуют, имеют все тоже, что ваш ADSL модем и помещаются в 512 Kб причем программа вообще в RAM не грузится.


Вот Android я бы посчитал за полнофункциональную платформу.
Или дистрибутивы MontaVista для FreeScal-ов с QTopia
Ну так они еле втискиваются в те параметры, что я указал.

Мысль про некорректность сравнения вашу вообще не понял.

Некоммерческий Линукс и RTOS-s класса Integrity я привел как два крайних идеологических полюса.
Поэтому доморощенные проекты типа http://www.freesco.org/ в расчет не берутся, как умаляющие возможности Линукса.

Или вот в моем ADSL момеде крутится линух. Причем держит 4портовый свитч, вайфай, веб интерфейс для настройки, немерянное количество опций, НАТ ессно, шейпер, даже выкусыватель рекламы из хтмл потока и DDNS клиент. Правда, там 8м флеш и 16м RAM, но на менее навороченных моделях стоит 4 и 8 соответственно. Аптайм обычно несколько месяцев, все ок. И досил я его, тоже справился

В цисках крутится IOS, основанный на BSD. Там требования поболее (но и нагрузка тоже).

Если захотите, найдете еще примеры... А сравнивать "некоммерческий Линукс" с "коммерческой осью типа Integrity" не очень корректно, ибо чтобы они продавались, нужно превосходство хотя бы по некоторым параметрам.

[vshemm]

Ну.. , роутеры это не серьезно.
.....
Мои роутеры вообще Линукса не требуют, имеют все тоже, что ваш ADSL модем и помещаются в 512 Kб причем программа вообще в RAM не грузится.

Вы занимаетесь несерьезными вещами

Предлагаю закончить этот холивор, не перевариваете *nix-системы - Ваше право, но так безапелляционно ошибаться на порядок инженер не имеет права, имхо. Вы спросили - я ответил, вот и все.