Vi anser att problemet med hantering av OS-resurser för realtids- och multimediasystem där flera aktiviteter med olika tidsbegränsningar måste schemaläggas samtidigt. Tiden för en särskild resurs delas mellan användarna och måste hanteras globalt i realtids- och multimediesystem. En resurskärna är avsedd för användning i sådana system och definieras som en resurs som ger snabb, garanterad och skyddad tillgång till systemresurser. Resurskärnan gör det möjligt för program att bara ange sina resurskrav som lämnar kärnan för att uppfylla dessa krav med hjälp av dolda resurshanteringssystem. Denna separation av resursspecifikation från resurshantering tillåter OS-subsystem-specfic anpassning genom att utöka, optimera eller till och med ersätta resurshanteringssystem. Till följd av detta kan denna resurscentrerade strategi genomföras med vilket som helst av flera olika resursförvaltningssystem. Vi identifierar de specifika målen för en resurskärna: program måste uttryckligen kunna ange sina aktualitetskrav; kärnan måste upprätthålla maximal resursanvändning av program; kärnan måste stödja ett högt utnyttjande av systemresurser; och en applikation måste kunna få tillgång till olika systemresurser samtidigt. Eftersom samma program förbrukar olika mycket tid på olika plattformar, måste resurskärnan tillåta att sådana resursförbrukningstider är portabla över plattformar och kalibreras automatiskt. Vårt resursförvaltningssystem bygger på resursreservation [25] och uppfyller dessa mål. Systemet är inte bara enkelt utan fångar upp ett brett utbud av lösningar som utvecklats av realtidssystemgemenskapen under flera år. Ett potentiellt allvarligt problem som alla resursförvaltningssystem måste ta itu med är att ge tillgång till små resurser samtidigt och i rätt tid, ett problem som är känt för att vara NP-komplett [5]. Vi visar att detta problem med samtidig tillgång till flera resurser praktiskt taget kan lösas genom frikoppling av resurser och lösning av kritiska resursberoenden omedelbart. Slutligen demonstrerar vi vår resurskärnas funktionalitet och flexibilitet i samband med multimediaapplikationer som behöver processorcykler och/eller diskbandbredd. Exempel på realtidssystem är flygplanskämpar som F-22 och Joint Strike fighter [19], buteljeringsanläggningar för drycker, autonoma fordon, system för levande övervakning osv. Dessa system är vanligtvis uppbyggda med hjälp av tidsbaserade metoder, produktions-/konsumtionsnivåer [9] eller prioriterade system, där resursbehoven är kartlagda till specifika tidsramar eller prioritetsnivåer, ofta på ad hoc-sätt. Denna kartläggning av resurser till de nuvarande schemaläggningsmekanismerna medför många problem. Antaganden går odokumenterade, och kränkningar går oupptäckta med slutresultatet att systemet kan bli bräckligt och misslyckas på oväntade sätt. Vi argumenterar för ett resurscentrerat tillvägagångssätt där schemaläggningspolicyerna är slutförda subsumerade av kärnan, och program behöver bara ange sina resurs- och timingskrav. Kärnan kommer då att fatta interna schemaläggningsbeslut så att dessa krav garanterat kommer att uppfyllas. Olika tidsbegränsningar uppstår också i stationära och nätverksanslutna multimediasystem. Flerpartsvideokonferenser, stumma men levande nyhetsfönster, inspelning av live video/audio-flöden, uppspelning av lokala ljud-/videoströmmar till fjärrdeltagare etc. kan fortsätta samtidigt med vanliga datoraktiviteter som sammanställning, redigering och surfning. En rad implicita begränsningar av aktualiteten måste uppfyllas i detta scenario. Till exempel, ljud har stränga jitter krav, och video har höga bandbreddskrav [8]. Diskåtkomst för sammanställning bör ha lägre prioritet än diskåtkomst för inspelning av en live-telecast. Två punkter argumenterar till förmån för resurs-centrerade kärnor som vi kallar "resource kärnor":. För det första är operativsystemkärnor (inklusive mikrokärnor) avsedda att hantera resurser så att program kan anta i praktiken att systemresurser görs tillgängliga för dem när de behöver dem. I realtidssystem, systemresurser som disk, nätverket, kommunikationsbuffertar, protokoll stacken och mest uppenbart processorn delas. Om en ansökan-
Vår algoritm är baserad på resursreservation ramverket REF.
Resource kernels: a resource-centric approach to real-time and multimedia systems
{'venue': 'Electronic Imaging', 'journal': None, 'mag_field_of_study': ['Engineering', 'Computer Science']}