Question

对此有点困惑。如果我加快处理器的速度，那么完成一项任务会不会花费更少的时间，从而更快地完成截止日期？

感谢

Answer 1

答案是由于速度更快，可能会出现新的资源冲突。这被称为Graham的异常：如果在多处理器上调度任务集以使调度长度最小化，则增加处理器，减少执行时间或削弱优先级约束可以增加调度长度。注意目标（最小化计划长度）。但是，如果任务有最后期限并且目标是满足所有任务期限，那么异常就可以很容易地显示出来。有关操作系统的书籍中的示例插图都有详细记录。

另见：

Andersson，B。; Jonsson，J。; ，“抢占式多处理器调度异常”，并行和分布式处理研讨会。，Proceedings International，IPDPS 2002，Abstracts and CD-ROM，vol。，no。，pp.12-19,2002。doi：10.1109/IPDPS.2002.1015483
Grahamm R. L.，“Bounds on Multiprocessing Timing Anomalies”，SIAM Journal of Applied Mathematics，Vol。 17，No。2（1969年3月），第416-429页。

Answer 2

这种事情发生了，道格拉斯已经解释了格拉汉姆的异常。我将尝试用一个小例子来解释它。我希望这样可以更容易理解发生了什么：

如果您正在处理多个并发任务和固定速度的共享资源（例如通信通道），则会出现异常现象。

在实时系统环境中的一个很好的例子是数据采集。如果必须从模数转换器读取x毫秒的数据，则无论CPU速度如何，它都将花费x毫秒。在我的例子中，我称之为'IO-time'或'io-task'。

现在考虑以下情况：

您有一个任务（A），其中包括：

4毫秒CPU计算
4毫秒IO时间（保存数据）

第二个任务（B）将由硬件事件启动，包括：

4毫秒IO时间（负载数据）
2毫秒CPU时间

第二项任务以毫秒3开始。

IO和CPU是共享资源。它们可以并行运行，但IO或CPU一次只能处理一个作业。

一个可能的计划如下：

timestamp:   cpu/io   job:
---------------------------------------------
t=0          event    <--- hardware event triggers task-a
t=0          cpu      start of task-a (4 ms)
t=3          event    <--- hardware event triggers task-b
t=3          io       start of task-b (4 ms)
t=4          cpu      task-a done
t=7          io       task-b done
t=7          io       start of task-a (4 ms)
t=7          cpu      start of task-b (2 ms)
t=9          cpu      task-b done
t=10         io       task-a done

现在我们将CPU功率加倍，这样cpu的运行速度就会快两倍：

timestamp:   cpu/io   job:
---------------------------------------------
t=0          event    <--- hardware event triggers task-a
t=0          cpu      start of task-a (2 ms)
t=2          cpu      task a done
t=2          io       start of task a (4 ms)
t=3          event    <--- hardware event triggers task-b, but can't start
                           because io-bus is busy. Must wait.
t=6          io       task a done
t=6          io       start of task b (4 ms)
t=10         io       task b done
t=10         cpu      start of task b (1 ms)
t=11         cpu      task b done

正如您所看到的，与较慢的cpu场景相比，CPU速度的提高导致两个任务稍后完成一毫秒。这是因为固定速度共享资源在硬件事件发生时很忙。

这只是一毫秒，但这些事情可能会加起来并可能导致错过最后期限。

Answer 3

取决于......加速处理器不会影响系统的其他部分（内存访问时间，传播延迟等）。提高处理器速度会使这些事情占用任务处理时间的更大部分。

如果处理器速度增加，传播可能会超过一个时钟周期，可能会因重试而导致延迟，具体取决于系统的设置方式。

如果根据处理器将截止时间与计数器或计时器相关联，则它也将按比例增加，因为计数器没有主存储器访问。

根据您的特定设置，其中任何一个都可能是因素之一。

Answer 4

可能 - 但是许多用于加速处理器（例如缓存）的技术也使它们难以预测。大多数这些技术以最坏的情况为代价改善了平均情况（通常相当多） - 例如，使用缓存，在最坏的情况下，从内存中获取的速度可能比没有缓存时慢。缓存因为除了从内存中获取的时间之外，还有一些时间来搜索缓存以查看数据是否存在。

不幸的是，对于实时调度，您关心的主要是最差情况，而不是普通情况，因此即使这样的优化使得大多数代码的大多数代码更快，它仍然可以导致错过了实时系统的截止日期。

为什么加速处理器会导致错过实时系统的最后期限？

4 个答案: