Správa teplot a napájení v rozvrhovači avionického operačního systému

Abstract

V leteckém a automobilovém průmyslu je stále obvyklejší používání výkonných vícejádrových čipů pro aplikace realného času s vysokými bezpečnostními požadavky, přinášející nové výzvy v oblasti rozvrhování a řízení teplot. Nové výkonné platformy, např. NXP i.MX8QuadMax, kterou používáme pro náš výzkum, však zatím nejsou podporovány typicky používanými proprietárními operačními systémy reálného času (RTOS). Pro prototypování a testování avionických systémů na těchto platformách a vývoj nových rozvrhovacích algoritmů jsme vyvinuli open-source nástroj DEmOS, statický rozvrhovač bežící v user-space na Linuxu, který napodobuje RTOS rozvrhovače s využitím již existujících systémových rozhraní. DEmOS byl již úspěšně využit pro testování nového rozvrhovacího algoritmu zohledňující výsledné teploty.

High-performance MPSoCs are becoming more common in the avionics and automotive industries for safety-critical, real-time applications, bringing new challenges in scheduling and thermal management. However, some cutting-edge computing platforms like the i.MX8QuadMax by NPX used for my research are not yet supported by the proprietary real-time operating systems (RTOS) used in the industry. To allow for prototyping and benchmarking of avionic workloads on such platforms and development of new thermal-aware scheduling algorithms, we developed DEmOS, an open-source static scheduler running in Linux user-space, mimicking a RTOS scheduler using existing Linux user-space interfaces. DEmOS was already successfully used to evaluate a new thermal-aware scheduling algorithm.