Reconstruction of the execution times dynamics of real-time tasks by fuzzy digital filtering

Authors

  • Jorge Salvador Valdez-Martínez Instituto Politécnico Nacional https://orcid.org/0000-0002-0136-9497
  • Gustavo Delgado-Reyes Instituto Politécnico Nacional
  • Pedro Guevara-López Instituto Politécnico Nacional
  • Juan Carlos García-Infante Instituto Politécnico Nacional

Keywords:

Real-time task, execution time, estimator, fuzzy filtering, reconstruction

Abstract


Real-time systems (RTS) process their activities through tasks which in turn consist of a set of instances, each one of this real-time task (RTT) have six temporary  constraints:  arrival  time,  start  time,  execution  time,  end  time,  over time and deadline. Of these six constraints, the execution time depends directly on the software and hardware of the computer, because of that this temporary constraints varies due to external and internal factors, this variation may cause at least some instance does not satisfy the deadline, in this sense it is important to propose a model to reconstruct the behavior of the execution times for the purpose to determine the proportions of the Real-time System, propose  appropriate  techniques  of  fault  tolerance  and  improve  operating  modules.  Therefore  in  this  paper,  is  proposed  a  model  to  reconstruct  the  execution times from measurements made at a program algorithm developed in  the  real-time  operating  system  QNX  Neutrino  6.5.  This  reconstruction  is  done  by  a  model  type  autoregressive–moving-average  integrated  with  parameter  estimator  constructed  with  a  digital  filtering  procedure  diffuse (FDD).  To  validate  the  reconstruction  is  used  the  mean  square  error  which  converges  to  a  region  close  to  zero  and  indicate  that  the  reconstruction  is  good.

|Abstract
= 14 veces | PDF (ESPAÑOL (ESPAÑA))
= 19 veces|

Downloads

Download data is not yet available.

Author Biographies

Jorge Salvador Valdez-Martínez, Instituto Politécnico Nacional

Sección de Estudios de Posgrado e Investigación. Escuela Superior de Ingeniería Mecánica y Eléctrica Unidad “Culhuacán”.

Gustavo Delgado-Reyes, Instituto Politécnico Nacional

Maestro en Ciencias de Ingeniería en Microelectrónica

Sección de Estudios de Posgrado e Investigación. Escuela Superior de Ingeniería Mecánica y Eléctrica Unidad “Culhuacán”.

Pedro Guevara-López, Instituto Politécnico Nacional

Profesor Investigador de la Escuela Superior de Ingeniería Mecánica y Eléctrica .

Sección de Estudios de Posgrado e Investigación

Juan Carlos García-Infante, Instituto Politécnico Nacional

Profesor Investigador.

Sección de Estudios de Posgrado e Investigación. Escuela Superior de Ingeniería Mecánica y Eléctrica Unidad “Culhuacán”.

References

J. Medel, P. Guevara, D. Cruz. “Temas selectos de sistemas en tiempo real.” Tareas en Tiempo Real. 1a ed. Ed. Politécnico. México DF., México. 2007. pp.50- 54

S. Manolache, P. Eles, Z. Peng. “Schedulability Analysis of Applications with Stochastic Task Execution Times”. ACM Trans. on Embedded Computing Systems. Vol. 3. 2004. pp. 706-735.

F. Stappert, P. Altenbernd. “Complete Worst-Case Execution Time Analysis of Straight-line Hard RealTime Programs”. Journal of Systems Architecture. Vol. 46. 2000. pp. 339-355.

G. Bernat, A. Colin, S. Petters. pWCET: A tool for probabilistic Worst-Case Execution Time Analysis of Real-Time Systems. Technical Report YCS-2003-353. Department of Computer Science, University of York. York, UK. 2003. pp. 1-18.

P. Guevara, J. Medel, G. Delgado. “Description of execution time dynamics for a set of concurrent real-time tasks”. Revista Facultad de Ingeniería: Universidad de Antioquía. Nº. 61. 2011. pp. 123-131.

T. Söderström, P. Stoica. “On some system identification techniques for adaptive filtering”. IEEE Trans. Circuits and Systems. Vol. 35. 1988. pp. 457- 461.

J. Medel, P. Guevara, D. Cruz. Matricial estimation for start times with stochastic behavior by periodic real time tasks in a concurrent system. Proc. of the 7th International Conference on Mathematical Methods and Computational Techniques In Electrical Engineering. Sofia, Bulgaria. 2005. pp. 214-217.

C. Liu, J. Layland. “Scheduling algorithms for multiprogramming in hard-real-time environment”. Journal of the ACM, Vol. 20. 1973. pp. 273-250.

P. Felix “Fuzzy Temporal Profiles: A Model for the representation and Recognition of signal patterns”. Computación y Sistemas. Vol. 4. 2001. pp. 385-388.

L. Di Lascio, E. Fischetti, A. Gisolfi. “Fuzzy Modeling and Evaluation of an IMTS User”. Computación y Sistemas. Vol. 5. 2002. pp. 247-255.

M. Chacón “A Fuzzy Neural Netwotk Approach for Document Region Classification Using Human Visual Perception Features”. Computación y Sistemas. Vol. 6. 2002. pp. 083-093.

M. Chacón, A. Corral, R. Sandoval. “A Fuzzy Approach on Image Complexity Measure”. Computación y Sistemas. Vol. 10. 2007. pp. 268-284

J. Aguilar. “Dynamic Random Fuzzy Cognitive Maps”. Computación y Sistemas. Vol. 7. 2004. pp. 260-270.

E. Gorrostieta, E. Vargas. “Algoritmo Difuso de Locomoción Libre para un Robot Caminante de Seis Patas”. Computación y Sistemas. Vol. 11. 2008. pp. 260-287.

C. López, C. Yáñez, A. Gutiérrez, E. Felipe. “Adequacy Checking of Personal Software Development Effort Estimation Models Based upon Fuzzy logic: A Replicated Experiment”. Computación y Sistemas. Vol. 11. 2008. pp. 333-348.

J. García. “Filtrado Digital Difuso en Tiempo real”. Computación y Sistemas. Vol. 11. 2008. pp. 390-401.

J. García, J. Medel, P.Guevara. “Filtrado Difuso en Tiempo Real”. Computación y Sistemas. Vol. 11. 2008. pp. 390-401.

J. Medel, J. García, J. Sánchez. “Real-time Fuzzy Digital Filters (RTFDF) Properties for SISO Systems”. Automatic Control and Computer Sciences. Vol. 42. 2008. pp. 26-34.

J. García, J. Medel, J. Sánchez. “Filtrado Neuronal Difuso: Caso MIMO”. Revista Ingeniería e Investigación. Vol. 31. 2011. pp. 184-192.

J. Valdez, C. García, P. Guevara, J. Sánchez. Filtrado Difuso para la reconstrucción de la dinámica de tiempos de ejecución para n instancias en una tarea en tiempo real. Memorias del CIINDET 2011. Morelos, México. 2011. pp. 1-8.

S. Vázquez, J. García, J. Sánchez. Descripción del Filtrado Adaptativo Difuso en un DSK TMS320C6713. Memorias del CIINDET 2009. Morelos, México. 2009. pp. 1-6.

G. Delgado, P. Guevara, J. Falcón. Simulación Concurrente en Tiempo Real de un motor de Corriente Continua Sobre la Plataforma QNX. Memorias del XIV Congreso Latinoamericano de Control Automático, XIX Congreso de la Asociación Chilena de Control Automático ACCA. Santiago de Chile, Chile. 2010. pp. 1-6.

R. Krten. QNX Neutrino RTOS Getting Started with QNX Neutrino: A Guide for Real-time Programmers. 1a ed. Ed. QNX Software Systems International Corporation. Canada. 2008. pp. 191-283.

Published

2014-02-12

How to Cite

Valdez-Martínez, J. S., Delgado-Reyes, G., Guevara-López, P., & García-Infante, J. C. (2014). Reconstruction of the execution times dynamics of real-time tasks by fuzzy digital filtering. Revista Facultad De Ingeniería Universidad De Antioquia, (70), 155–166. Retrieved from https://revistas.udea.edu.co/index.php/ingenieria/article/view/14002