Executivo Cíclico

Link para o Vídeo

O projeto foi explicado em um video no link: Video no Youtube

Execução

Para executar o código, é preciso fazer o make no terminal. Apos isso, ele irá gerar um executável que será rodado com o comando ./exec_ciclico

Objetivo do Projeto

Este projeto desenvolve um sistema de executivo cíclico que lê configurações de tarefas de um arquivo JSON e as organiza com base em uma heurística de escalonamento. O principal objetivo é calcular os tempos de ciclo primário e secundário para um conjunto de tarefas e sugerir um escalonamento que otimize a execução das tarefas dentro desses ciclos, maximizando a eficiência e a utilização da CPU.

Como Funciona

Entrada de Dados

As tarefas são definidas em um arquivo JSON, onde cada tarefa contém as seguintes propriedades:

• ID: Identificador único da tarefa.
• Período: Frequência com que a tarefa deve ser executada.
• Tempo de Execução: Tempo necessário para completar a tarefa.
• Prioridade: Prioridade da tarefa, que pode influenciar a ordem de execução em algumas heurísticas.

Processamento

O programa realiza os seguintes passos:

1. Leitura do Arquivo JSON: As tarefas são extraídas do arquivo JSON.
2. Cálculo dos Tempos de Ciclo:
   • Tempo de Ciclo Primário: Calculado como o mínimo múltiplo comum (MMC) dos períodos das tarefas.
   • Tempo de Ciclo Secundário: Determinado como o máximo divisor comum (MDC) dos períodos.
3. Escalonamento das Tarefas:
   • As tarefas são ordenadas usando qsort baseado na heurística escolhida (Menor Tempo de Execução Primeiro, por padrão).
   • As tarefas são escalonadas para execução nos ciclos calculados.

Heurísticas de Escalonamento

• Menor Tempo de Execução Primeiro: Prioriza tarefas que requerem menos tempo para serem concluídas, buscando reduzir o tempo médio de espera.
• Maior Tempo de Execução Primeiro: Incluído como uma alternativa para comparação, prioriza tarefas que levam mais tempo, potencialmente útil para certos tipos de cargas de trabalho.

Análise dos Resultados

Após a execução, o programa imprime:

• Tempos de Ciclo: Os valores calculados para os tempos de ciclo primário e secundário.
• Escalonamento Detalhado por Ciclo: Mostra como as tarefas são alocadas em cada ciclo de acordo com a heurística aplicada.
• Resumo Estatístico:
  • Total de Ciclos: Quantidade de ciclos completos necessários para executar todas as tarefas dentro de um ciclo primário.
  • Total de Intercâmbios de Tarefa por Ciclo: Conta quantas vezes as tarefas são trocadas dentro dos ciclos, o que pode indicar a complexidade do escalonamento.
  • Utilização da CPU: Calculada como a porcentagem do tempo total de execução das tarefas em relação ao tempo total disponível no ciclo primário. Uma maior utilização indica um escalonamento mais eficiente.

Considerações sobre a Utilização da CPU

Uma utilização da CPU significativamente abaixo de 100% pode indicar que:

• Há períodos de inatividade consideráveis devido à natureza das tarefas e seus períodos.
• A heurística de escalonamento pode não ser ideal para o conjunto específico de tarefas.

Alterar as tarefas, ajustar seus períodos e tempos de execução, ou escolher uma heurística diferente podem ser estratégias para melhorar essa métrica.

Conclusão

Este sistema de escalonamento cíclico demonstra uma abordagem robusta para o gerenciamento de tarefas em sistemas de tempo real, onde a precisão e a previsibilidade são os principais elementos para um bom desempenho do sistema. A flexibilidade nas heurísticas de escalonamento permite que o sistema seja adaptado a diferentes requisitos operacionais e restrições de tarefas.