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दर-एकदिष्ट निर्धारण (आरएमएस)

1973
  • C. L. Liu
  • James Layland
Computer workstation in a control room analyzing Rate-Monotonic Scheduling for real-time systems.

(यह छवि केवल उदाहरण के लिए बनाई गई है)

रेट-मोनोटोनिक शेड्यूलिंग (RMS) एक स्थिर-प्राथमिकता शेड्यूलिंग एल्गोरिदम है जो वास्तविक समय प्रणाली में आवधिक कार्यों के लिए निर्धारित किया जाता है। यह कार्य आवृत्ति के आधार पर प्राथमिकताएँ निर्धारित करता है: कार्य की अवधि जितनी कम होगी (उसकी दर जितनी अधिक होगी), उसकी प्राथमिकता उतनी ही अधिक होगी। RMS एक इष्टतम स्थिर-प्राथमिकता एल्गोरिदम है, जिसका अर्थ है कि यदि कोई भी स्थिर-प्राथमिकता एल्गोरिदम किसी कार्य समूह को शेड्यूल कर सकता है, तो RMS भी उसे शेड्यूल कर सकता है। शेड्यूल करने की क्षमता की जाँच उपयोग-आधारित परीक्षण द्वारा की जा सकती है। Traveling salesman problem applications also include sequencing jobs, a combinatorial task related to real-time scheduling. Scheduling theory, like the linear programming developed by Dantzig, aims for the best use of limited resources.

रेट-मोनोटोनिक शेड्यूलिंग (RMS) रियल-टाइम सिस्टम सिद्धांत का एक महत्वपूर्ण आधार है, जिसे लियू और लेलैंड द्वारा 1973 में प्रस्तुत एक मौलिक शोध पत्र में शामिल किया गया था। यह एक ही प्रोसेसर पर स्वतंत्र, पूर्व-प्रतिबंधित और आवधिक कार्यों के समूह को शेड्यूल करने की एक सरल लेकिन शक्तिशाली विधि प्रदान करता है। इसका मूल सिद्धांत प्रत्येक कार्य को उसकी अवधि के व्युत्क्रमानुपाती एक निश्चित प्राथमिकता प्रदान करना है। जिस कार्य को हर 10 मिलीसेकंड में चलने की आवश्यकता होती है, उसकी प्राथमिकता उस कार्य से अधिक होगी जो हर 100 मिलीसेकंड में चलता है।

आरएमएस का महत्व इसकी इष्टतमता और एक सरल शेड्यूलेबिलिटी परीक्षण के अस्तित्व में निहित है। यह एक इष्टतम स्थिर-प्राथमिकता शेड्यूलिंग नीति सिद्ध हो चुकी है। इसका अर्थ है कि यदि कार्यों के एक समूह को किसी भी स्थिर-प्राथमिकता एल्गोरिदम द्वारा शेड्यूल किया जा सकता है, तो इसे आरएमएस द्वारा भी शेड्यूल किया जा सकता है। आरएमएस के तहत कार्यों के एक समूह की शेड्यूलेबिलिटी का निर्धारण उपयोग सीमा परीक्षण का उपयोग करके किया जा सकता है। n कार्यों के एक समूह के लिए, कुल प्रोसेसर उपयोग U प्रत्येक कार्य i के लिए निष्पादन समय C i और अवधि T i का योग है: U = sum_{i=1}^{n} frac{C_i}{T_i}[/latex]। ल्यू और लेलैंड ने सिद्ध किया कि यदि कुल उपयोग एक विशिष्ट सीमा, [latex]U le n(2^{1/n}-1)[/latex] से कम या उसके बराबर है, तो कार्य समूह के समय-निर्धारण योग्य होने की गारंटी है (अर्थात, कोई भी समय-सीमा नहीं चूकेगी)। जैसे-जैसे ‘n’ अनंत की ओर अग्रसर होता है, यह सीमा [latex]ln(2) approx 0.693[/latex] में परिवर्तित हो जाती है। यह समय-निर्धारण योग्यता के लिए एक पर्याप्त, लेकिन अनिवार्य नहीं, शर्त प्रदान करता है। एक अधिक सटीक लेकिन जटिल परीक्षण, जिसे सटीक विश्लेषण या प्रतिक्रिया समय विश्लेषण कहा जाता है, का भी उपयोग किया जा सकता है।

UNESCO Nomenclature: 1203
कंप्यूटर विज्ञान

Type

सॉफ्टवेयर/एल्गोरिदम

व्यवधान

इंक्रीमेंटल

उपयोग

व्यापक उपयोग

शगुन

  • कतार सिद्धांत
  • गतिविधि अनुसंधान
  • कंप्यूटर शेड्यूलिंग एल्गोरिदम पर प्रारंभिक कार्य
  • समय-साझाकरण ऑपरेटिंग सिस्टम का विकास

आवेदन

पेटेंट:

NA

संभावित नवाचार विचार

  • मिश्रित-महत्वपूर्णता प्रणालियों के लिए अनुसूचीकरण विश्लेषक
  • ऊर्जा-कुशल शेड्यूलिंग एल्गोरिदम जो कार्य दरों को अनुकूलित करते हैं
  • मल्टी-कोर रीयल-टाइम सिस्टम के लिए विभाजित शेड्यूलिंग
  • एआई अनुप्रयोगों में परिवर्तनीय निष्पादन समय वाले कार्यों के लिए अनुकूली आरएमएस
  • समय-संवेदनशील नेटवर्किंग (टीएसएन) स्विचों में नेटवर्क पैकेट शेड्यूलिंग
  • रीयल-टाइम क्लाउड कंप्यूटिंग के लिए संसाधन आरक्षण प्रोटोकॉल
  • बड़े पैमाने पर वितरित वास्तविक समय प्रणालियों के लिए संरचनात्मक विश्लेषण ढाँचे
  • अनिश्चित निष्पादन समय वाले सिस्टमों के लिए संभाव्य अनुसूचीकरण विश्लेषण
  • समय-आधारित साइड-चैनल हमलों को रोकने के लिए सुरक्षा-जागरूक शेड्यूलिंग
  • एकल प्रोसेसर पर रीयल-टाइम कार्यों और नॉन-रीयल-टाइम अनुप्रयोगों का सह-शेड्यूलिंग
संबंधित विषय: दर-एकदिष्ट निर्धारण, आरएमएस, वास्तविक समय प्रणाली, निर्धारण एल्गोरिदम, स्थिर प्राथमिकता, आवधिक कार्य, निर्धारणीयता विश्लेषण, उपयोग सीमा, लियू और लेलैंड, इष्टतम निर्धारण।

ऐतिहासिक संदर्भ

दर-एकदिष्ट निर्धारण (आरएमएस)

1970
1970
1970
1973
1980
1980
1980
1970
1970
1970
1970-01-01
1975-06-01
1980
1980
1980

(यदि तिथि अज्ञात है या प्रासंगिक नहीं है, उदाहरण के लिए "द्रव यांत्रिकी", तो इसके उल्लेखनीय उद्भव का एक अनुमानित आंकड़ा प्रदान किया गया है)

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