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Gebiet der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung bezieht
sich im Allgemeinen auf das Gebiet von Warteschlangensystemen und
im Besonderen auf die Bestimmung der Worst-Case-Latenz (WCL).
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Hintergrund
der Erfindung
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In einem Warteschlangensystem gibt
es typischerweise eine Anzahl von Kanälen, die auf Systemressourcen
zugreifen können.
Da die Systemressourcen gemeinsam genutzt werden, kann jeweils nur
einem Kanal Zugriff gewährt
werden. Wenn es mehrere konkurrierende Zugriffsanfragen von verschiedenen
Kanälen
gibt, wird nach dem Stand der Technik ein vordefiniertes Schema
eingesetzt, um einen der anfragenden Kanäle für das Erteillen der Systemressourcen
auszuwählen.
Nach der Erteilung beherrscht der ausgewählte anfragende Kanal die Systemressourcen
während
eines bestimmten Zeit schlitzes, der eine feste oder variable Länge haben kann.
Nach dem Zeitschlitz wird aus der Warteschlange ein anderer anfragender
Kanal für
die Erteilung gemäß dem Schema
ausgewählt.
Solch ein Schema ist typischerweise in einem Busarbiter oder Scheduler
implementiert.
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Solche Warteschlangensysteme können in Mehrfachprozessorsystemen
vorkommen, wo eine Vielfalt von Prozessoren mit demselben Bus gekoppelt
ist, der nur einen Prozessor gleichzeitig bedienen kann. Ein anderes
Anwendungsgebiet ist das Gebiet der Mikrocontroller. Ein Mikrocontroller
hat eine Anzahl von Eingangs-/Ausgangskanälen, die auf die gemeinsamen
Systemressourcen des Mikrocontrollers zugreifen können, um
verschiedene Arten von Berechnungen und Umwandlungen gemäß den Anforderungen
der technischen Umgebung durchzuführen. Mikrocontroller werden
in einem breiten Anwendungsgebiet verwendet, z. B. in der Automobilelektronik,
der Steuerelektronik von Haushaltsgeräten, in Steuersystemen von
chemischen Fabriken, so wie in Mobiltelefonsystemen.
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In solchen Anwendungen dienen die
mit dem Mikrocontroller gekoppelten Kanäle dazu, mit der technischen
Umgebung der realen Welt in Wechselwirkung zu treten. Um den Anforderungen
der technischen Umgebung zu genügen,
muss jeder Kanal eine minimale Bandbreite haben, um den richtigen Betrieb
des technischen Systems sicherzustellen. In einem solchen System
ist es äußerst wünschenswert,
auch unter Worst-Case-Betriebsbedingungen eine minimale Kanalbreite
zu garantieren, um Fehler zu vermeiden.
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Um die Konstruktion eines Warteschlangensystems
zu erleichtern, muss ein Verfahren zum Bestimmen der Worst-Case-Latenz (WCL) eingesetzt werden.
Je genauer ein solches Ver fahren ist, um so effektiver können die
gemeinsamen Systemressourcen des resultierenden Warteschlangensystems durch
die anfragenden Kanäle
verwendet werden. Aus dem Handbuch "Modular micro Controller family TPU
Time Processor Unit", Reference Manual, veröffentlicht durch Motorola Inc.
1996, besonders aus dem Anhang C, ist ein Verfahren zum Abschätzen der
Worst-Case-Dienstlatenz in einem Warteschlangensystem, das auf einen
Scheduler angewiesen ist, der ein Prioritätenschema mit Prioritätenpassierregeln
anwendet, bekannt. Bis jetzt stand kein Verfahren zur Verfügung, um
die Worst-Case-Latenz, mit mathematischer Genauigkeit und ohne Sicherheitsabstände hinzufügen zu müssen, genau
zu bestimmen.
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Ein Gegenstand der Erfindung ist
es somit, ein verbessertes Verfahren zum Bestimmen einer Anzahl
von Zugriffen, die anfragenden Kanälen in einem Warteschlangensystem
gewährt
werden, sowie ein verbessertes Computerprogramm zur Durchführung eines
solchen Verfahrens und eine entsprechend konstruierte Vorrichtung
zur Verfügung
zu stellen.
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Zusammenfassung
der Erfindung
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Diese und andere Probleme werden
durch die Erfindung im Wesentlichen durch Anwenden der in den unabhängigen Ansprüchen dargelegten
Merkmale gelöst.
Bevorzugte Ausführungsformen
sind in den abhängigen
Ansprüchen
aufgeführt.
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Die Erfindung erlaubt es, die Zugriffsanzahl, die
anfragenden Kanälen
gewährt
wird, während
der WCL eines ausgewählten
Kanals des Systems zu bestimmen. Diese Zugriffsanzahl kann während der Systemkonstruktion
für verschiedene
Zwecke verwendet werden. Im Besonderen kann die WCL selbst basierend
auf diese Zugriffsanzahl gemäß der Erfindung
bestimmt werden.
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Die Erfindung ist insofern besonders
vorteilhaft, als sie erlaubt, dass die Berechnung der Worst-Case-Dienstlatenz automatisch
durch einen Computer durchgeführt
wird. Dies erlaubt es, eine große
Anzahl verschiedener Timingszenarien zu untersuchen, um das Warteschlangensystem
hinsichtlich besonderer Ansprüche
der technischen Umgebung zu optimieren.
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Weiterhin bringt das Verfahren der
Erfindung genaue Ergebnisse hervor, so dass es nicht nötig ist, Sicherheitsabstände in dem
System hinzuzufügen, um
für alle
Kanäle
eine minimale Bandbreite zu garantieren. Als eine Konsequenz zeichnet
sich eine entsprechend konstruierte Vorrichtung durch eine verbesserte
Ausnutzung der Systemressourcen aus und erlaubt dadurch eine genauere
Steuerung oder eine höhere
Betriebsgeschwindigkeit des ganzen technischen Systems gemäß seinem
Verwendungsgebiet.
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Kurze Beschreibung
der Zeichnungen
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1 zeigt
ein schematisches Blockdiagramm einer Vorrichtung, die ein Warteschlangensystem
gemäß den Prinzipien
der Erfindung aufweist;
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2 zeigt
eine geordnete Prioritätenliste, die
in dem Scheduler der Vorrichtung von 1 verwendet
wird;
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3 zeigt
zwei Sequenzen von Zeitschlitzen, um einen schlechtesten Zeitschlitz
für eine
Zugriffsanfrage zu bestimmen;
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4 –8 zeigen Sequenzen von Zeitschlitzen und
die verknüpfte
Anzahl von Zeitschlitzen während
der WCL;
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9 zeigt
eine Tabelle, die Mengen der Zeitschlitze in der WCL für verschiedene
Mengen von aktiven Kanälen
mit hoher Priorität
für den
Fall von anfragenden Kanälen
von hoher und mittlerer Priorität;
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10 zeigt
ein Flussdiagramm einer Ausführungsform
des Verfahrens zum Bestimmen einer Anzahl von Zugriffen, die während der
WCL gewährt werden;
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11 zeigt
ein mathematisches Modell als eine Alternative zum Durchführen des
Verfahrens von 10;
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12 zeigt
ein mathematisches Modell ähnlich
dem mathematischen Modell von 11,
um die in der Tabelle von 13 enthaltende
Information zu modellieren;
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13 zeigt
eine Tabelle ähnlich
der Tabelle von 9, für den Fall,
dass alle Prioritäten
vorhanden sind;
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14 zeigt
eine Tabelle ähnlich
der Tabelle von 13 für den Fall
der WCL des Kanals mit der mittleren Priorität sowie des verknüpften mathematischen
Modells;
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15 zeigt
eine Tabelle ähnlich
der Tabelle von 14 für den Fall
der WCL des Kanals mit der niedrigsten Priorität sowie des verknüpften mathematischen
Modells;
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16 zeigt
die Zuweisung der Kanäle
zu Funktionen und ihren entsprechenden Prioritäten;
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17 zeigt
zwei Beispiele von Funktionsstatusflussdiagrammen bzw. Funktionszustandsflussdiagrammen;
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18 zeigt
die Berechnung der WCL basierend auf den Status- bzw. Zustandsausführungszeiten
der Funktionen; und
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19 ist
ein Flussdiagramm, das eine Ausführungsform
der Erfindung darstellt, um die WCL zu bestimmen.
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1 zeigt
die Automobilelektronik 100, die in ein Automobil 102 eingebaut
ist. 1 zeigt beispielhaft
die Nockenwelle 104, die Zündkerzen 106 und die
Kraftstoffein spritzung 108 des Automobils 102.
Der Einfachheit halber werden die anderen Teile des Automobils 102 in 1 nicht gezeigt.
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Die Automobilelektronik 100 umfasst
ein Warteschlangensystem, das durch Einsetzen der Prinzipien der
Erfindung konstruiert wird. Die Automobilelektronik 100 wird
durch einen Mikrocontroller 110 realisiert. Der Mikrocontroller 110 umfasst
ein Eingangsarray 112 sowie einen Scheduler 114 und eine
Ausführungseinheit 116.
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Das Eingangsarray 112 hat
einen dedizierten Eingang für
jeden Kanal CH 0-CH 15 des Mikrocontrollers 110. In dem
hier betrachteten Beispiel ist der Eingang für den Kanal CH 0 mit der Nockenwelle 104 über die
bidirektionale Signalleitung 118 verbunden. Ebenso ist
der Eingang für
den Kanal 1 mit der Nockenwelle 104 auch über die
Signalleitung 119 verbunden. Die Signalleitungen 121 und 122 verbinden die
Zündkerzen 106 mit
den Eingängen
für die
Kanäle
CH 5 und CH 6, während
die Leitungen 124, 125 die Kraftstoffeinspritzung 108 jeweils
mit den Eingängen
für die
Kanäle
CH 14 und CH 15 verbinden.
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Die Signalleitungsgruppen 120 und 123 verbinden
die Eingänge
für die
Kanäle
CH 2, CH 3, CH 4 und CH 7-CH 13 jeweils mit anderen Vorrichtungen des
Automobils 102, die in der Zeichnung nicht gezeigt werden.
Jede der Signalleitungen 118 bis 125 kann Mess-
und/oder Steuersignale an die Vorrichtung des Automobils 102 übertragen,
mit der sie verbunden ist. Zum Beispiel werden über die Signalleitungen 118, 119 Daten
an die jeweiligen Eingänge des
Mikrocontrollers 110 übertragen,
die den Betrieb der Nockenwelle 104 beschreiben. Diese
Information ist für
die Steuerung der Zündkerzen 106 und
der Kraftstoffeinspritzung 108 erforderlich.
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Das Eingangsarray 112 ist
mit dem Scheduler 114 über
die unidirektionale Signalleitung 126 gekoppelt, während der
Scheduler 114 mit der Ausführungseinheit 116 über die
unidirektionale Signalleitung 128 gekoppelt ist. Die Ausführungseinheit 116 ist
mit dem Eingangsarray 112 über den bidirektionalen Datenbus 130 gekoppelt.
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Der Scheduler 114 umfasst
die Speichervorrichtungen 132 und 134, die über den
bidirektionalen Datenbus 135 mit einander verbunden sind.
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In der Speichervorrichtung 132 ist
eine geordnete Prioritätenliste
für anfragende
Kanäle
gespeichert, während
in der Speichervorrichtung 134 eine Anzahl von Prioritätenpassierregeln
gespeichert ist.
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In dem hier betrachteten Beispiel
kann jeder der Eingänge
für die
Kanäle
CH 0-CH 15 eine Priorität
aus einem Satz von drei Prioritäten
haben. In diesem Beispiel umfasst der Satz von Prioritäten nur
die drei Prioritäten
hoch, mittel und niedrig. Als eine Konsequenz besteht die in der
Speichervorrichtung 132 gespeicherte geordnete Prioritätenliste
aus einer Sequenz von hohen "H", mittleren "M" und niedrigen "L" Prioritäten. In
der Speichervorrichtung 134 gibt es drei Prioritätenpassierregeln 136, 137 und 138,
um die in der Speichervorrichtung 132 gespeicherte geordnete
Prioritätenliste
gemäß einer
besonderen Betriebsbedingung des Mikrocontrollers 110 zu
modifizieren.
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Wenn das Automobil 102 in
Betrieb ist, kommt es vor, dass Kanäle mit hoher, mittlerer und niedriger
Priorität
gleichzeitig Zugriff auf die gemeinsam genutzten Systemressourcen
des Mikrocontrollers 110 anfordern, was die Ausfüh rungseinheit 116 ist.
Solche Zugriffsanfragen werden über
die Signalleitung 126 von dem Eingangsarray 112 zu
dem Scheduler 114 übertragen.
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Der Scheduler 114 hat die
Aufgabe, über
den bidirektionalen Datenbus 130 für einen der anfragenden Kanäle Zugriff
auf die Ausführungseinheit 116 zu gewähren. Dies
wird gemäß der in
der Speichereinheit 132 gespeicherten geordneten Prioritätenliste und
gemäß den in
der Speichereinheit 134 gespeicherten Prioritätenpassierregeln 136, 137 und 138 getan:
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Am Anfang gewährt der Scheduler einem Kanal
mit hoher Priorität
Zugriff auf die Ausführungseinheit 116,
da das erste Element in der geordneten Prioritätenliste "H" ist. Diese Erteilung
ist während
eines bestimmten Zeitschlitzes gültig.
Für den
nachfolgenden Zeitschlitz wird einem Kanal mit mittlerer Priorität Zugriff
auf die Ausführungseinheit 116 erteilt,
da das zweite Element in der geordneten Prioritätenliste "M" ist. Ebenso werden
weitere Zugriffe in der Reihenfolge von Kanälen mit hoher, niedriger ("L"),
hoher, mittlerer und niedriger Priorität gewährt. Mit dem letzten Gewähren für einen
Kanal mit hoher Priorität ist
das Ende der geordneten Liste erreicht, so dass die Steuerung an
den Anfang der geordneten Liste zurückkehrt. Als eine Konsequenz
wird die geordnete Liste wiederholt durchlaufen.
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Wenn der Scheduler durch seine geordnete Prioritätenliste
läuft,
gibt es Situationen, dass der Scheduler einem Kanal mit einer bestimmten
Priorität Zugriff
gewähren
kann, es jedoch keinen anfragenden Kanal gibt, der diese Priorität hat. wenn
z. B. der nächste
anfragende Kanal, dem Zugriff gewährt werden soll, ein Kanal
mit niedriger Priorität
gemäß der geordneten
Prioritätenliste
ist, es zu die ser Zeit aber keine Zugriffsanfrage von einem Kanal
mit niedriger Priorität
gibt, ergibt sich das Problem, welchem der anderen Kanäle mit hoher
und mittlerer Priorität
Zugriff gewährt
werden kann. Dieses Problem wird durch Anwenden der Prioritätenpassierregel 138 gelöst:
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Gemäß der Prioritätenpassierregel 138 passiert
die Priorität
von niedriger zu hoher und von hoher zu mittlerer Priorität. Dies
bedeutet, dass in dem ersten Schritt die niedrige Priorität in der
geordneten Prioritätenliste
durch eine hohe Priorität
ersetzt wird. Wenn es zu dem Zeitpunkt des Zeitschlitzes mit niedriger
Priorität
in der geordneten Prioritätenliste
keinen anfragenden Kanal gibt, der eine niedrige Priorität hat, es
jedoch einen oder mehrere Kanäle
gibt, die eine hohe Priorität
haben, dann gewährt
der Scheduler einem der anfragenden Kanäle mit hoher Priorität Zugriff
auf die Ausführungseinheit 116.
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Wenn es zu dem Zeitpunkt des Zeitschlitzes mit
niedriger Priorität
auch keine Zugriffsanfrage von einem Kanal mit hoher Priorität gibt,
gewährt
der Scheduler einem der anfragenden Kanäle mit mittlerer Priorität Zugriff.
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Wenn der Scheduler einem der anfragenden Kanäle für einen
Zeitschlitz mit mittlerer Priorität in der geordneten Sequenz
von Prioritäten
Zugriff gewähren
soll, gilt die Prioritätenpassierregel 137 ebenso,
wenn es zum Zeitpunkt des Zeitschlitzes mit mittlerer Priorität keine
entsprechende Anfrage von einem Kanal mit mittlerer Priorität gibt.
In diesem Fall gibt es einen Übergang
von mittlerer zu hoher Priorität
und dann – wenn
es auch keine Anfrage von einem Kanal mit hoher Priorität gibt – zu niedriger
Priorität.
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In analoger Weise gilt die Regel
136 für
Zeitschlitze mit hoher Priorität,
für die
es den Übergang von
hoher zu mittlerer und von mittlerer zu niedriger Priorität gibt.
Dieses Konzept des Prioritätenpassierens
an sich wird auch in dem Handbuch "Modular micro controller family
TPU Time Processor Unit", veröffentlicht
durch MOTOROLA, INC., im Besonderen auf der Seite 3–3 beschrieben.
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Für
den richtigen Betrieb der Automobilelektronik 100 muss
eine bestimmte Bandbreite für
jeden der Kanäle
auch unter Worst-Case-Betriebsbedingungen garantiert werden. Die
Worst-Case-Bandbreite entspricht direkt der Worst-Case-Dienstlatenz (WCL).
Die WCL ist die längste
Zeitspanne, die zwischen einer Anfrage eines Kanals und der Ausführung des
entsprechenden Zustandes der zu diesem Kanal gehörenden Funktion verstreichen
kann. Das Konzept der WCL an sich ist schon auf der Seite C-2 des
oben zitierten Handbuches betrachtet worden.
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Um den richtigen Betrieb der Automobilelektronik 100 zu
garantieren, darf die tatsächliche
WCL eines jeden Kanals nicht über
eine vordefinierte maximale WCL hinausgehen, die der minimalen Bandbreite
entspricht, die für
den Kanal erforderlich ist, um den Erfordernissen seiner verknüpften Vorrichtungen,
wie z. B. den Zündkerzen 106 oder
der Kraftstoffeinspritzung 108, zu genügen. Somit wird eine Ausführungsform
des Verfahrens der Erfindung verwendet, um die tatsächliche
WCL unter verschiedenen Betriebsbedingungen zu bestimmen.
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Wenn während der Konstruktionsphase
der Automobilelektronik 100 die Systemleistung die Anforderungen
der minimalen Bandbreite nicht erfüllt, muss die Systemkonstruktion
entsprechend geändert
werden. Dies bedeutet, dass ein Kanal mit mittlerer Priorität neu definiert
werden muss, um ein Kanal mit hoher Priorität zu sein, oder dass zusätzliche Verarbeitungsleistung
hinzugefügt
werden muss. Da die tatsächliche
WCL schon während
der Konstruktion der Automobilelektronik 100 genau bestimmt
werden kann, können
die richtigen Zuweisungen der Kanäle zu den erforderlichen minimalen
Prioritäten
vorgenommen werden, so dass keine Systemressourcen für zu hohe
Prioritätenzuweisungen
verschwendet werden.
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Im Besonderen ist es nicht nötig, Sicherheitsabstände zu der
Verarbeitungsleistung hinzuzufügen,
da die WCL im Voraus genau bestimmt werden kann, sogar vor dem Gebrauchstest.
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Durch Verwenden einer Ausführungsform des
Verfahrens der Erfindung während
der Konstruktion der Automobilelektronik 100 resultiert
also ein optimiertes System, das die gemeinsam genutzten Systemressourcen
optimal verwendet, während gleichzeitig
der richtige Betrieb auch unter Worst-Case-Bedingungen garantiert wird.
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2 zeigt
die geordnete Prioritätenliste 132.1,
die in der in 1 gezeigten
Speichervorrichtung 132 gespeichert ist. Wenn die Prioritätenpassierregel 138 gemäß dem oben
mit Bezug auf 1 betrachteten
Beispiel angewendet wird, wird die geordnete Prioritätenliste 132.1 geändert, was
zu der veränderten
Prioritätenliste 132.2 führt.
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Die veränderte Prioritätenliste 132.2 entspricht
dem Fall, wenn nur anfragende Kanäle vorhanden sind, die zu einer
Teilmenge des Satzes der Prioritäten
hoch, mittel und niedrig gehören.
In dem hier betrachteten Fall umfasst diese Teilmenge anfragende
Kanäle
des hohen und mittleren Prioritätentypus.
Die veränderte
Prioritätenliste 132.2 gilt für solch einen
Fall, wo keine Kanäle
mit niedriger Priorität
Zugriffsanfragen an den Scheduler 114 ausgeben.
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Um eine Anzahl von Zugriffen zu bestimmen, die
während
der WCL eines ausgewählten
der anfragenden Kanäle
den anfragenden Kanälen
gewährt werden,
muss der entsprechende schlechteste Zeitschlitz in der veränderten
Prioritätenliste 132.2 bestimmt
werden. Der schlechteste Zeitschlitz ist der Zeitschlitz, für den die
größte Anzahl
von Zugriffen während
der WCL anderen anfragenden Kanälen
zugewiesen wird.
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3 zeigt,
wie ein solcher schlechtester Zeitschlitz gefunden werden kann.
Das Ziel ist es, den schlechtesten Zeitschlitz für einen Kanal mit hoher Priorität zu identifizieren.
Für einen
Kanal mit hoher Priorität
kann ein schlechtester Zeitschlitz, um seine Zugriffsanfrage zu
stellen, nur ein Zeitschlitz sein, der einem Zeitschlitz vorhergeht,
der eine andere Priorität
hat. In dem hier betrachteten Fall können also die Zeitschlitze,
die die schlechtesten Zeitschlitze für einen Kanal mit hoher Priorität sein könnten, nur
die Zeitschlitze sein, die als T1 und T2 in der Sequenz der Prioritäten 132.2 von 2 bezeichnet werden, die beide einem mittleren
Prioritätenschlitz vorhergehen.
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Die Sequenz S1 von 3 zeigt die resultierende Prioritätenliste
für den
Scheduler, wenn der Zeitschlitz T1 berücksichtigt wird. Nachdem die
Zugriffsanfrage des Kanals mit hoher Priorität während des Zeitschlitzes T1
ausgegeben ist, wird der Rest der Prioritätenliste M-H-H-H-M-H der Prioritätenliste 132.2 während des
Zeitintervalls 300 wie in 3 beschrieben
durchlaufen. Wenn der Scheduler das Ende der Prioritätenliste 132.2 erreicht,
geht er an den Anfang zurück,
so dass dieselbe Liste 132.2 wiederholt durchlaufen wird,
bis ein leerer Prioritätenschlitz
mit hoher Priorität
auftritt, der dem anfragenden Kanal mit hoher Priorität zugewiesen
werden kann. Dasselbe gilt in analoger Weise für die Sequenz S2, die einem
Zeitschlitz T2 in der Sequenz 132.2 entspricht. Wenn der
Zeitschlitz T2 der Zeitschlitz ist, in dem ein Kanal mit hoher Priorität seine Zugriffsanfrage
stellt, resultiert das Zeitintervall 302 bis der Scheduler
das Ende der Liste 132.2 erreicht.
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Wenn die Zeitintervalle 300 und 302 verglichen
werden, tritt folgendes ein: während
des Zeitintervalls 300 gibt es vier Zeitschlitze mit hoher
Priorität und
nur zwei Zeitschlitze mit mittlerer Priorität, so dass es zweimal so viele
Zeitschlitze mit hoher Priorität
als Zeitschlitze mit mittlerer Priorität gibt. Im Gegensatz dazu gibt
es in dem Zeitintervall 302 einen Zeitschlitz mit mittlerer
Priorität
und einen Zeitschlitz mit hoher Priorität, so dass die Anzahl von Zeitschlitzen
mit hoher und mittlerer Priorität
die selbe ist. Als eine Konsequenz ist die Sequenz S2 die schlechteste
Sequenz für
eine Zugriffsanfrage mit hoher Priorität, da die relative Anzahl von
Zeitschlitzen mit hoher und mittlerer Priorität die geringste ist.
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Als eine Konsequenz ist der Zeitschlitz
T2 in der Liste 132.2 der schlechteste Zeitschlitz im Sinne der
WCL für
eine Zugriffsanfrage des ausgewählten Kanals
mit hoher Priorität.
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Im Folgenden wird gezeigt, wie die
Anzahl der Zugriffe, die anfragenden Kanälen während der WCL für einen
ausgewählten
anfragenden Kanal zugewiesen wird, basierend auf der Sequenz S2
bestimmt wird.
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Mit Bezug auf 4 wird nun angenommen, dass nur die Kanäle CH 0
und CH 1 freigegeben sind und dass der Rest der Kanäle CH 2-CH
15 gesperrt ist und somit keine Zugriffsanfragen ausgeben kann. Es
wird angenommen, dass CHO ein Kanal mit mittlerer Priorität ist und
CH1 ein Kanal mit hoher Priorität ist. 4 zeigt die Sequenz S2 für den hier
betrachteten Fall. Nachdem der Kanal CH1 mit hoher Priorität seine
Anfrage in dem als H1 bezeichneten Zeitschlitz zu der Zeit T2 gestellt
hat (vgl. 2), wird dem Kanal CHO mit
mittlerer Priorität
in dem Zeitschlitz MO und dann dem anfragenden Kanal CH1 mit hoher
Priorität
in dem nachfolgenden Zeitschlitz H1 gemäß der Sequenz S2 Zugriff gewährt. Als
eine Konsequenz ist die Anzahl der Zeitschlitze mit mittlerer Priorität während der
als M-SCHLITZE bezeichneten WCL im Folgenden gleich eins und die
Anzahl der Schlitze mit hoher Priorität während der als H-SCHLITZE bezeichneten
WCL im Folgenden auch gleich 1.
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Im Folgenden wird angenommen, dass
ein zusätzlicher
Kanal CH 2 mit hoher Priorität
freigegeben wird und somit ein anfragender Kanal wird, der Zugriffsanfragen
ausgeben kann. 5 zeigt
die resultierende Sequenz S2 für
diesen Fall. In diesem Fall sind die M-SCHLITZE gleich 1 und die H-SCHLITZE
gleich 2.
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Wenn der Kanal CH 3 mit hoher Priorität auch freigegeben
wird, entsteht die folgende Situation: gemäß der Sequenz S2 kann ein Kanal
mit mittlerer Priorität
nach dem als H3 bezeichneten Zeitschlitz Zugriff erhalten. Es wird
angenommen, dass der einzige aktive Kanal CHO mit mittlerer Priorität immer
um Dienst anfragt, so dass die in 6 gezeigte
Sequenz resultiert. Somit werden sowohl der H-SCHLITZ als auch der M-SCHLITZ inkrementiert.
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Wenn der Kanal CH 4 mit hoher Priorität freigegeben
wird und wenn der Kanal CH5 mit hoher Priorität auch freigegeben wird, dann
wird der H-SCHLITZ ebenso zweimal inkrementiert und der M-SCHLITZ
bleibt derselbe der er ist, wie jeweils in 7 und 8 gezeigt.
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9 zeigt
eine Tabelle, die in der ganz linken Spalte die Menge der freigegebenen – oder in anderen
Worten aktiven – Kanäle mit hoher
Priorität zeigt;
diese Menge wird mit NH bezeichnet. In der zweiten und dritten Spalte
wird die entsprechende Anzahl der H-SCHLITZ und M-SCHLITZE sowie
die Summe der H-SCHLITZE und M-SCHLITZE, die als S bezeichnet wird,
angezeigt.
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10 zeigt
ein Flussdiagramm einer Ausführungsform
eines Verfahrens zum Bestimmen einer Anzahl von Zugriffen, die anfragenden
Kanälen gemäß der Erfindung
gewährt
werden. In dem Schritt 1 werden eine geordnete Prioritätenliste
sowie die entsprechenden Prioritätenpassierregeln
eingegeben. Weiterhin wird die Anzahl der anfragenden Kanäle für jede Priorität eingegeben.
In dem Fall von drei Prioritäten
ist dies die Anzahl der anfragenden Kanäle NH mit hoher Priorität, die Anzahl
der Kanäle NM
mit mittlerer Priorität
und die Anzahl der Kanäle NL
mit niedriger Priorität.
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In dem Schritt 2 wird bestimmt, ob
es für
eine der Prioritäten
keine Anfrage gibt. In dem Fall von drei Prioritäten bedeutet dies, dass entschieden
wird, ob eine der Anzahlen NH, NM oder NL gleich 0 ist. Wenn dies
der Fall ist, wird in dem Schritt 3, der nur solche Prioritäten umfasst,
für die
es anfragende Kanäle
gibt, eine Untermenge von Prioritäten bestimmt.
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In dem Schritt 4 wird die geordnete
Prioritätenliste
gemäß den Prioritätenpassierregeln
verändert.
In dem Schritt 5 wird der schlechteste Zeitschlitz in der in dem
Schritt 4 bestimmten geordneten Liste für einen ausgewählten der
anfragenden Kanäle
bestimmt, für
den die WCL berechnet werden soll. Wenn die Entscheidung in dem
Schritt 2 "NEIN" ist, geht die Steuerung direkt zu dem Schritt 5,
wobei die Schritte 3 und 4 umgangen werden.
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In dem Schritt 6 wird die Menge von
Zugriffen, die anderen Kanälen
nach dem schlechtesten Zeitschlitz gewährt wird, bis den ausgewählten anfragenden
Kanälen
Zugriff gewährt
werden kann, bestimmt, wie mit Bezug auf die vorhergehenden Beispiele
erklärt.
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Anstatt die in dem Flussdiagramm
von 10 dargestellten
Schritte durchzuführen,
ist es auch möglich,
ein mathematisches Modell einzusetzen. Für den Fall, dass nur Kanäle mit hoher
und mittlerer Priorität
aktiv sind, zeigt 11 die
Formeln 1 bis 5 sowie das Flussdiagramm 11, das ein mathematisches
Modell der Schritte der 10 darstellt. Als
Eingabeparameter ist nur die Anzahl der Kanäle NH mit hoher Priorität erforderlich,
wenn die geordnete Prioritätenliste 132.1 und
die entsprechenden Prioritätenpassierregeln 136, 137, 138 gültig sind.
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Die Formeln 1 bis 5 sowie das Flussdiagramm 11 modellieren
den Prozess des Findens der H-SCHLITZE und M-SCHLITZE wie mit Bezug auf 4 bis 8 erklärt. Das %-Symbol in der Formel 5 bedeutet "der
Rest der Division" – in
diesem Falle der Rest der Division von NH durch 5. Der Parameter M-ADD
in der Formel 3 wird durch Verwenden des Flussdiagramms 11 gefunden.
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Wenn gemäß der Formel 5 der Wert von REST=O,
ist der Parameter M-ADD auch 0, während in dem alternativen Fall
der Parameter M-ADD gleich dem ganzzahligen Teil von REST-1 dividiert
durch 2 plus 1 ist. Für
die Berechnung der WCL eines Kanals mit mittlerer Priorität können in
demselben Fall (nur hohe und mittlere Prioritäten vorhanden) die Formeln 6,
7, 8 und 9, wie in 11 angezeigt,
eingesetzt werden. Der Parameter L-SCHLITZE, der die Zugriffsanzahl
ist, die einem anfragenden Kanal gewährt wird, der während der
WCL des ausgewählten Kanals
eine niedrige Priorität
hat, ist immer Null, da es in dem hier betrachteten Fall keine aktiven
Kanäle mit
niedriger Priorität
gibt.
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12 zeigt
die Formeln 10, 11, 12, 13 und 14 sowie. das Flussdiagramm 12.
Die Formeln 10 bis 14 stellen zusammen mit dem Flussdiagramm 12 ein mathematisches
Modell des Verfahrens zum Bestimmen einer Anzahl von Zugriffen dar,
die anfragenden Kanälen
während
der WCL gewährt
wird, für
den Fall, dass es anfragende Kanäle
mit allen Prioritäten
gibt – hohe,
mittlere und niedrige Prioritäten.
Die Anzahl der gewährten
Zugriffe wird für
die WCL eines Kanals mit hoher Priorität berechnet.
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Der Parameter REST, der gemäß der Formel 14
berechnet wird, dient als eine Basis, um die M-SCHLITZE und die
L-SCHLITZE zu bestimmen. Wenn
der Wert des Parameters REST gleich 3 ist, dann werden die Formeln
12.1 angewendet, um die ursprünglichen
Werte für
die M-SCHLITZE und L-SCHLITZE, die durch die Formeln 12 und 13 bestimmt
wurden, jeweils zu modifizieren. Wenn die Anzahl der anfragenden
Kanäle
mit hoher Priorität
NH bekannt ist, ist dies ausreichend, um sowohl die M-SCHLITZE als
auch die L-SCHLITZE sowie REST gemäß der Formeln 12, 13 und 14
jeweils zu berechnen.
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Nur wenn REST gleich 3 ist, wird
der Wert sowohl der H-SCHLITZE als auch der L-SCHLITZE gemäß der Formeln
12.1 modifiziert. Wenn die Formeln 12.1 angewendet werden, wird der
ursprüngliche
durch die Formel 12 bestimmte Wert von M-SCHLITZEN durch 2 inkrementiert und
der durch die Formel 13 bestimmte Wert von L-SCHLITZEN durch 1 inkrementiert.
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In dem Falle, dass der Wert von REST
gleich 2 ist, werden die Formeln 12.2 angewendet, um die ursprünglichen
Werte der M-SCHLITZE und L-SCHLITZE, die jeweils durch die Formeln
12 und 13 bestimmt wurden, zu modifizieren. In diesem Falle werden
sowohl die M-SCHLITZE als auch die L-SCHLITZE durch 1 inkrementiert.
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Wenn der Wert des Parameters REST
gleich 1 ist, dann werden die Formeln 12.3 angewendet. Für die Auswertung
der Formeln 12.3 wird eine zusätzliche
Information benötigt:
die Formeln 12.3 benötigen als
eine Eingabe, ob die anfragenden Kanäle mit mittlerer Priorität oder die
anfragenden Kanäle
mit niedriger Priorität
einen Zustand mit der längsten
Statusausführungszeit
haben: Wenn ein beliebiger der Zustände der anfragenden Kanäle mit mittlerer
Priorität länger ist
als ein beliebiger anderer Zustand der anfragenden Kanäle mit niedriger
Priorität,
so bedeutet dies, dass nur der Wert der M-SCHLITZE durch eins inkrementiert
wird und dass die L-SCHLITZE mit Bezug auf die Formel 13 unverändert bleiben.
In dem entgegengesetzten Fall bleibt der Wert der M-SCHLITZE mit
Bezug auf die Formel 12 unverändert,
und nur der Wert der L-SCHLITZE wird durch eins inkrementiert.
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In dem Falle, dass der Wert des Parameters REST
gleich 0 ist, bleiben die jeweils durch die Formeln 12 und 13 erhaltenen
Werte der M-SCHLITZE und L-SCHLITZE gemäß der Alternative 12.4 in
dem Flussdiagramm 12 ungeändert.
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Der Wert der H-SCHLITZE wird durch
die Formel 11 bestimmt und ist immer gleich der Anzahl der anfragenden
Ka näle
NH mit hoher Priorität.
Es wird angenommen, dass all die anderen Kanäle mit hoher Priorität bedient
werden, bevor dem ausgewählten
Kanal mit hoher Priorität,
für den
seine WCL bestimmt werden soll, Zugriff gewährt wird. Dasselbe Prinzip
gilt auch für
die Bestimmung der WCL für
andere Prioritäten.
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13 zeigt
eine Tabelle ähnlich
der in 9 gezeigten Tabelle
für den
Fall, für
den das mathematische Modell von 12 gilt.
Die Tabelle von 13 kann
man durch Auswerten des mathematischen Modells von 12 für
verschiedene Werte für
die Menge der anfragenden Kanäle
NH mit hoher Priorität
erhalten. Als eine Alternative kann man die in 13 gezeigte Tabelle auch gemäß dem mit
Bezug auf 10 erklärten Verfahren
erhalten. Für
den hier betrachteten Fall, in dem alle Prioritäten vorhanden sind, bleibt
die geordnete Prioritätenliste 132.1,
wie in 2 gezeigt, unverändert. Es
ist daher auch nicht notwendig, eine Untermenge von Prioritäten, wie
in dem Schritt 3 von 10,
zu bestimmen.
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Für
den Fall, dass NH=1 und NH=5 zeigt 13 alternative
Werte für
die M-SCHLITZE und L-SCHLITZE, die den zwei Fällen der Formeln 12.3 von 12 entsprechen.
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Üblicherweise
kann zuerst eine Tabelle wie in 13 gezeigt,
durch Anwenden einer Ausführungsform
der Erfindung gemäß 10 eingerichtet werden.
Die Information, die in solch einer Tabelle enthalten ist, kann
dann durch ein mathematisches Modell, wie in 12 gezeigt, dargestellt werden.
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14 zeigt
eine Tabelle ähnlich
der Tabelle von 13 für denselben
Fall, dass es anfragende Kanäle
mit allen Prioritäten
gibt, aber zum Bestimmen der Anzahl von Zugriffen, die während der
WCL eines ausgewählten
Kanals mit mittlerer Priorität
gewährt
wird. Für
die Auswertung des entsprechenden mathematischen Modells, das durch
die Formeln 15, 16, 17 und 18 dargestellt wird, wird nur die Anzahl
der anfragenden Kanäle
NM mit mittlerer Priorität
als ein Eingangsparameter benötigt.
Dasselbe gilt in analoger Weise für 15, die eine entsprechende Tabelle für die Anzahl
von Zugriffen zeigt, die anfragenden Kanälen während der WCL eines Kanals
mit niedriger Priorität
gewährt
wird. Wieder wird nur die Menge der anfragenden Kanäle NL mit
niedriger Priorität
als ein Parameter für
das Auswerten des mathematischen Modells, das durch die Formeln
19, 20, 21 und 22 dargestellt wird, benötigt.
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In dem Beispiel, das im Folgenden
betrachtet wird, sind nur die Eingangskanäle CH 0, CH 1, CH 5, CH 6 und
CH 15 des Eingangsarrays 112 der Automobilelektronik 100,
wie in 1 gezeigt, anfragende
Kanäle,
und alle anderen Kanäle
sind gesperrt. Ein Kanal wird als ein anfragender Kanal angesehen, wenn
der Kanal mindestens hin und wieder auf die gemeinsam genutzten
Systemressourcen zugreifen möchte,
d. h. auf die Ausführungseinheit 116.
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Weiterhin gibt es in dem hier betrachteten Beispiel
nur zwei verschiedene Funktionen, die Funktion 1 und die
Funktion 2, die für
alle die anfragenden Kanäle
durchgeführt
werden sollen. Jeder anfragende Kanal hat nur eine ihm zugewiesene Funktion.
Zum Beispiel hat der Kanal CHO die Funktion 1 und ist ein
Kanal mit hoher Priorität.
Die entsprechende Information für
die anderen anfragenden Kanäle
CH1, CH5, CH6 und CH15 wird in der Tabelle von 16 gezeigt.
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17 zeigt
ein Statusdiagramm für
die Funktion 1 und die Funktion 2. Ein Zustand
einer der Funktionen wird als eine spezifische Anzahl von Mikrobefehlen
definiert, die nicht unterbrochen werden können, wenn sie durch die in 1 gezeigte Ausführungseinheit 116 ausgeführt werden.
Die Funktion 1 umfasst die drei Zustände S1, S2 und S3. Die relative
Statusausführungszeit
des Zustandes S1 ist 16, des Zustandes S2 80 und des Zustandes S3
94. Die Funktion 2 umfasst 4 Zustand S1, S2, S3 und S4,
die jeweils die relativen Statusausführungszeiten 100, 15, 200 und 10 haben.
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Wenn der Anwender die Länge der
WCL von Kanal CH5 bestimmen möchte,
bezieht sich dies auf den Fall der mit Bezug auf 15 erklärt wurde, da es anfragende
Kanäle
mit allen Prioritäten
gibt und der Kanal CH5 ein Kanal mit niedriger Priorität ist. In diesem
Falle ist die Menge der anfragenden Kanäle NL mit niedriger Priorität NL=1,
so dass gemäß der Formel
19 der Wert von S gleich 7 ist, gemäß der Formel 20 H-SCHLITZE
gleich 4 ist, gemäß der Formel 21
M-SCHLITZE gleich
2 ist und gemäß der Formel 22
L-SCHLITZE gleich 1 ist.
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Diese Ergebnisse zeigen, dass während der WCL
des Kanals CH5 anderen anfragenden Kanälen insgesamt S-1=6 Zugriffe
gewährt
werden, bis dem Kanal CH5 Zugriff gewährt wird, weil 5=7. Um den tatsächlichen
Wert der WCL in Form von Ausführungszeit
zu bestimmen, müssen
die Anzahlen von H-SCHLITZE, M-SCHLITZE und L-SCHLITZE durch die
entsprechenden Ausführungszeiten
der tatsächlichen
Zustände
ersetzt werden.
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Um diese Zuweisung von Ausführungszeiten an
Zeitschlitze für
jede der Prioritäten
durchzuführen, wird
ein Array erzeugt. Für
den Kanal CH 5 ist dies ein eindimensio nales Array, da es nur einen
anfragenden Kanal mit niedriger Priorität gibt. Das Array wird von
links nach rechts sortiert, so dass das am Weitesten links angeordnete
Element die längste Statusausführungszeit
hat, die gemäß dem in 17 gezeigten Diagramm von
Funktion 1 94 ist. Die folgenden zwei Arrayelemente sind
80 und 16.
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Wenn es mehr als einen Kanal mit
niedriger Priorität
gibt, wird dem Array für
jeden zusätzlichen Kanal
eine Dimension hinzugefügt.
Wieder werden die Arrayelemente mit anderen Dimensionen in abfallender
Reihenfolge von links nach rechts sortiert. Die am Weitesten links
angeordneten Elemente in dem Array für den Kanal CH5 haben einen
Zeiger.
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In dem hier betrachteten Beispiel
wird das Arrayelement, das den Zeiger hat, ausgewählt, um dem
einen L-SCHLITZ
zugewiesen zu werden, weil das am Weitesten links angeordnete Element
der Zustände
mit der längsten
Ausführungszeit
ist. Würde es
mehr als einen L-SCHLITZ geben, dann würde der Zeiger um ein Element
nach rechts vorgeschoben werden, so dass das nächste Element als das Element
ausgewählt
werden würde,
das die größte Statusausführungszeit
von allen Elementen in dem Array, die einen Zeiger haben, hat.
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Dasselbe trifft in analoger Weise
für das
in 18 gezeigte Array 18.3 zu.
Dieses Array umfasst vier Dimensionen in der vertikalen Richtung:
eine für jeden
der Kanäle
CH 0, CH 1, CH 6 und CH 15. In horizontaler Richtung umfasst das
Array so viele Arrayelemente wie es Zustände in der Funktion eines Kanals
gibt. Jedes Arrayelement stellt die Statusausführungszeit eines spezifischen
Zustandes dar. Die Arrayelemente werden für jeden Kanal in abfallender Reihenfolge
von links nach rechts sortiert. Ursprünglich haben die am Weitesten
links angeordneten Elemente jeweils einen Zeiger PO, P1, P6 und
P15, der ihnen zugewiesen ist.
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Aufgrund der anwendbaren Prioritätenpassierregeln 136 und 137,
wie in 1 gezeigt, ist
es möglich,
nur ein Array zu erzeugen, das alle die Kanäle mit hoher und mittlerer
Priorität
darstellt. Es wird angenommen, dass es immer mindestens eine Anfrage
eines Kanals mit niedriger Priorität gibt, da dies der Kanaltyp
ist, für
den die WCL bestimmt werden soll. Für die anderen Kanäle jedoch,
z. B. Kanäle
mit hoher und mittlerer Priorität,
wird angenommen, dass diese Kanäle
nicht kontinuierlich um Zugriff auf die gemeinsamen Systemressourcen
ersuchen, sondern dass es Zeitintervalle gibt, in denen es keine
Anfragen gibt.
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Wenn es z. B. einen Zeitschlitz H
für einen Kanal
mit hoher Priorität
in der Sequenz von Zeitschlitzen, wie durch den Scheduler 114 bestimmt, gibt,
es zu dieser Zeit aber keine Anfrage eines Kanals mit hoher Priorität gibt,
gilt die Prioritätenpassierregel 136,
so dass einem Kanal mit mittlerer Priorität, der zu dieser Zeit um Zugriff
nachfragen mag, Zugriff gewährt
wird. Wenn die Prioritätenpassierregeln 136 und 137 die
Austauschbarkeit von Zeitschlitzen mit hoher und mittlerer Priorität nicht
erlauben würden, wäre es nötig, ein
getrenntes Array für
jede Priorität zu
erzeugen.
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Für
den Fall, dass es keine Austauschbarkeit der Zeitschlitze mit hoher
und mittlerer Priorität
gibt, werden die entsprechenden Arrays 18.1 und 18.2 jeweils
für die
Kanäle
mit hoher und mittlerer Priorität
in 18 auch gezeigt.
Die Arrayelemente werden gemäß denselben
Prinzipien angeordnet und sortiert, wie mit Bezug auf das Array 18.3 erklärt. Der
Unterschied zwischen den Arrays 18.1, 18.2 mit Bezug
auf das Array 18.3 ist der, dass jedes der Arrays 18.1 und 18.2 nur
Statusausführungszeiten
für Kanäle enthält, die
dieselbe Priorität
haben. In den Arrays 18.1 und 18.2 haben die anfänglich am
Weitesten links angeordneten Arrayelemente die ihnen zugewiesenen Zeiger
HO, H6 und M1, M15.
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Wir betrachten nun das Beispiel des
Arrays 18.3, wobei wieder die folgenden Schritte durchgeführt werden,
um die richtigen Arrayelemente auszuwählen, um die WCL zu berechnen:
es wird das Arrayelement, das den größten Wert aller Arrayelemente
hat, die einen auf sie zugewiesen Zeiger haben, ausgewählt und
der entsprechende Zeiger wird um ein Element nach rechts bewegt.
In dem hier betrachteten Beispiel kann das erste Arrayelement entweder das
am Weitesten links angeordnete Element der Zeile des Kanals CH 6
oder des Kanals CH 15 sein, da die beiden jeweiligen Statusausführungszeiten gleich
200 sind.
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Wenn das am weitesten links angeordnete Arrayelement
des Kanals 15 ausgewählt
wird, wird der Zeiger P15 um ein Element nach rechts bewegt. In
dem nächsten
Schritt muss ein anderes Arrayelement gemäß denselben Kriterien ausgewählt werden.
Da das am Weitesten links angeordnete Element des Kanals CH6 die
größte Statusausführungszeit
aller Arrayelemente des Arrays 18.3, die einen auf sie
zugewiesen Zeiger haben, darstellt, ist dies das nächste auszuwählende Element.
Der Zeiger P6 wird ebenso um ein Element nach rechts bewegt. Die bewegten
Zeiger werden durch die gestrichelten Pfeile in 18 symbolisiert.
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Die nächsten Arrayelemente, die gemäß diesen
Regeln ausgewählt
werden, sind die Arrayelemente, die die Statusausführungszeit 100 der
Kanäle CH
6 und CH 15 darstellen.
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Wieder werden die Zeiger P6 und P15
um ein Element nach rechts bewegt. Als eine Konsequenz zeigen die
Zeiger P6 und P15 auf Arrayelemente, die eine Statusausführungszeit
von 15 haben. Als eine Konsequenz werden in den nächsten zwei Schritten
die am Weitesten links angeordneten Arrayelemente der Kanäle CH 0
und CH 1 ausgewählt,
und die entsprechenden Zeiger PO und P1 werden um ein Element nach
links bewegt. Da der Parameter S gleich 6 ist, weil H-SCHLITZE=3
und M-SCHLITZE=3,
ist eine Anzahl von S Elementen ausgewählt worden, und der Auswahlprozess
hält bei
dieser Stufe an; die WCL wird durch Aufsummieren der ausgewählten Arrayelemente
aus dem Array 18.3 und auch aus dem Array des Kanals CH5
mit niedriger Priorität, das
in der Zeichnung nicht gezeigt wird, berechnet.
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Dies ergibt die folgende Gleichung
zum Berechnen der WCL, während
die Symbole in Klammern nach den Statusausführungszeiten die entsprechenden
ausgewählten
Kanäle
symbolisieren:
WCL = 200(CH 15) + 200(CH
6) + 100(CH 15) + 100(CH 6) + 94(CH 1) + 94(CH 0) + 94(CH 5) = 882.
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Wenn dasselbe Verfahren zum Auswählen von
Arrayelementen getrennt auf die Arrays 18.1 und 18.2 angewendet
wird, bedeutet dies, dass eine Anzahl von H-SCHLITZEN=4 Elemente
aus dem Array 18.1 ausgewählt werden muss und eine Anzahl
von M-SCHLITZEN=2 Elemente aus dem Array 18.2 ausgewählt werden
muss. Dies liegt daran, dass es in dem betrachteten Beispiel mit
Bezug auf die Arrays 18.1 und 18.2 keine Austauschbarkeit
zwischen Zeitschlitzen mit hoher Priorität und mit mittlerer Priorität gibt.
Somit werden aus dem Ar ray 18.1 die zwei am Weitesten links
angeordneten Elemente des Kanals 0 und des Kanals 6 ausgewählt, und
aus dem Array 18.2 werden nur die zwei am Weitesten links
angeordneten Elemente des Kanals CH15 ausgewählt. Dies ergibt die folgende
Gleichung zum Berechnen der WCL:
WCL =
200(CH 6) + 100(CH 6) + 94(CH 0) + 80(CH 0) + 200(CH 15) + 100(CH
15) + 94(CH 5) = 868.
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19 ist
ein Flussdiagramm eines Ausführungsforms
des Verfahrens gemäß der Erfindung,
um die WCL des ausgewählten
anfragenden Kanals zu bestimmen. Als weitere Eingangsparameter für das Verfahren
ist eine geordnete Prioritätenliste ähnlich der
geordneten Liste 132.1 von 1 sowie
ein Satz von Prioritätenpassierregeln
erforderlich. Der Parameter S sowie die Werte der H-SCHLITZE, M-SCHLITZE
und L-SCHLITZE können
durch ein beliebiges der oben erklärten Verfahren bestimmt werden,
d. h. entweder durch Verwenden einer Tabelle oder durch Auswerten
eines mathematischen Modells.
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In dem Schritt 200 wird auch die
Liste der Statusausführungszeiten
für alle
anfragenden Kanäle
eingegeben. In dem Schritt 210 wird eine Untermenge von Prioritäten bestimmt,
die nur Prioritäten anfragender
Systeme umfasst. Wenn es mindestens einen anfragenden Kanal einer
jeden Priorität
gibt, dann ist die in dem Schritt 210 bestimmte Untermenge mit dem
kompletten Satz von Prioritäten
identisch.
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In dem Schritt 220 wird ein Array
für jede
Priorität
der Untermenge der in dem Schritt 210 bestimmten Prioritäten erzeugt.
Jede Zeile in dem Array stellt die Statusausführungszeiten des anfragenden Kanals
dar. Wenn es eine Austauschbarkeit zwischen den Prioritäten der
anfragenden Kanäle
gemäß den Prioritätenpassierregeln
gibt, ist die Erzeugung von Arrays für die austauschbaren Kanäle ausreichend.
In jedem Falle sind getrennte Arrays für Kanäle, die die Priorität des ausgewählten Kanals
haben, für
den die WCL bestimmt werden soll, und die anderen anfragenden Kanäle erforderlich.
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In dem Schritt 230 werden die Statusausführungszeiten
in jeder Zeile sortiert und Zeiger werden in dem Schritt 240 dem
am Weitesten links angeordneten Element in jeder Zeile zugewiesen,
so dass Arrays resultieren, die den Arrays 18.1 und 18.2 oder 18.3 von 18 ähneln.
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In dem Schritt 250 wird in einem
ausgewählten
Array das Element mit der größten Statusausführungszeit
ausgewählt
und zu der WCL hinzugefügt. Der
entsprechende Zeiger wird um ein Element nach rechts bewegt, und
ein weiteres Arrayelement wird ausgewählt, bis eine Anzahl von Elementen
entsprechend der jeweiligen Anzahl von Schlitzen mit dieser Priorität ausgewählt ist.
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Wenn z. B. das Array für Kanäle mit hoher Priorität ausgewählt wird,
dann muss eine Anzahl von H-SCHLITZEN Arrayelementen aus diesem
Array ausgewählt
werden. Dies wird für
alle Arrays gemacht, einschließlich
des Arrays, das die Priorität
des ausgewählten
anfragenden Kanals hat, für
den die WCL berechnet werden soll. Wenn die Prioritätenpassierregeln,
die Austauschbarkeit von Prioritäten erlauben,
die nicht gleich der Priorität
des ausgewählten
Kanals sind, dann können
die jeweiligen Arrays miteinander verbunden werden, um die Berechnung
zu erleichtern und genauere Resultate zu erzeugen.