The wiki page is under active construction, expect bugs.

Differences

This shows you the differences between two versions of the page.

Link to this comparison view

Both sides previous revisionPrevious revision
Next revision		Previous revision
statnice:bakalar:b4b35psr [2025/06/08 19:47] – [Rozvrhovací algoritmy pro systémy reálného času] CUS dudactomstatnice:bakalar:b4b35psr [2025/06/10 18:59] (current) – [Bezpečnostně kritický software] added dudactom
Line 3: Line 3:
  
 [[https://intranet.fel.cvut.cz/cz/education/bk/predmety/47/26/p4726106.html|B4B35PSR]] [[https://psr.pages.fel.cvut.cz/psr/prednasky/|Webové stránky předmětu]] [[https://intranet.fel.cvut.cz/cz/education/bk/predmety/47/26/p4726106.html|B4B35PSR]] [[https://psr.pages.fel.cvut.cz/psr/prednasky/|Webové stránky předmětu]]
 +[[https://docs.google.com/document/d/18P7Tj1d6qu43yE8bbGnrcd_nBuf1k_xTfG4n634u3Jw/edit?tab=t.0#heading=h.pdzqg1fe35o6|Vypracované otázky]]
  
   * Rozvrhovací algoritmy pro systémy reálného času (online, offline, fixed-priority scheduling, EDF). Co je jejich vstupem a výstupem? Jaké jsou možnost kombinování real-time a obyčejných úloh a co nám různé možnosti garantují a co naopak ne (např. background scheduling, total-bandwidth server (TBS), constant utilization server (CUS))?   * Rozvrhovací algoritmy pro systémy reálného času (online, offline, fixed-priority scheduling, EDF). Co je jejich vstupem a výstupem? Jaké jsou možnost kombinování real-time a obyčejných úloh a co nám různé možnosti garantují a co naopak ne (např. background scheduling, total-bandwidth server (TBS), constant utilization server (CUS))?
Line 107: Line 107:
 {{:statnice:bakalar:pasted:20250608-194545.png?400}} {{:statnice:bakalar:pasted:20250608-194545.png?400}}
 ===== Bezpečnostně kritický software ===== ===== Bezpečnostně kritický software =====
 +
 +Popište proces vývoje bezpečnostně kritického software: 
 +**fáze vývoje**- 
 +
 +(Dle MIL-STD-882E)
 +  - Zdokumentujte jakým způsobem je dosažena bezpečnost
 +  - Identifikujte a zdokumentujte hazardy
 +  - Zhodnoťe a zdokumentujte rizika
 +  - Identifikujte a zdokumentujte způsoby jak snížit jejich závažnost
 +  - Snižte rizika
 +  - Prověřte, validujte a zdokumentujte dosažená snížení rizik
 +  - Akceptujte setrvávající rizika a zdokumentujte je
 +  - "Manage life-cycle risk" 
 +
 +
 +**způsoby zmírňování nepřiměřeného rizika**
 +
 +Snížení rizik lze docílit následujícími kroky:
 +
 +(MIL-STD-882E, Clause 4.3.4)
 +
 +  - Eliminujte hazardy skrze design
 +  - Redukujte rizika skrze design
 +  - Zapracujte "engineered features or devices"
 +  - Doplňte varovná zařízení 
 +  - Zapracujte podpisy, školení, procedury, osobní ochranné pomůcky
 +
 +** safety standardy **
 +MIL-STD-882E, IEC 61508
 +
 +
 +** Co je to ”safety integrity level”(SIL)? **
 +
 +Obecně jde o relativní úroveň snížení rizikovosti uplatněním bezpečnostních nároků.
 +Standard IEC 61508 upravuje úrovně vyžadovaného ochrany proti systematickému selhání v "safety-related" systémech.
 +Obecně - čím vyšší vyžadovaná úroveň SIL, tím nižší je tolerance na "nebezpečná selhání" (dangerous failure). SIL 1 - cca 1 za 10 let, SIL 4 - cca 1 za 10000 let. Toho nelze dosáhnout testováním, využíváme nepřímé způsoby. Vznikají konkrétní nároky na způsob provedení. (nebudu sem dávat screeny, úplně není legální šířit obashy placených standardů :D )
 +
 +** Jak a kdy se určí? **
 +
 +Jak:
 +
 +  - Identifikace hazardů - (např HAZOP)
 +  - Přiřazení pravděpodobnosti jednotlivých hazardů
 +  - Identifikace mechanismů jim zabraňujícím
 +  - Identifikace dopadů hazardů
 +  - Identifikace vážnosti dopadů
 +  - Výpočet třídy rizika (1-nepřípustné až 4-zanedbatelné)
 +  - Identifikace třídy SIL
 +
 +Obecně chceme docílit třídy rizika 4. Systémy se třídou SIL1 mohou snížit rizika o jednu třídu, Systémy se třídou SIL4 mohou snížit  rizika o tři úrovně.
 +
 +Kdy:
 +
 +SIL se obecně určuje již při plánování - je to jeden z podstatných kroků analýzy bezpečnosti.
 +
 +
 +** Jak se různý SIL projeví při vývoji a testování systému? **
 +
 +Různé úrovně SIL mají různé nároky - například je třeba pro různé úrovně je vyžadována různá úroveň kontroly korektního fungování a to od formy důkazu korektnosti až po množství lidí, kteří systém zkontrolují. Dále je podstatná míra jejich nezávislosti. Stejně tak jsou doporučené praktiky pro různé úrovně SIL.
 +
 +
  
 ===== Rozvrhnutelnost a analýza doby odezvy ===== ===== Rozvrhnutelnost a analýza doby odezvy =====
Line 170: Line 231:
 {{:statnice:bakalar:pasted:20250605-085731.png?200}} {{:statnice:bakalar:pasted:20250605-085731.png?200}}
  
 +  * Je rozvrhovatelné pokud Ri <= Di
  
 ** Vliv sdílených zdrojů ** ** Vliv sdílených zdrojů **
Line 177: Line 239:
 ===== Sdílené zdroje v systémech reálného času ===== ===== Sdílené zdroje v systémech reálného času =====
  
 +Sdílení zdrojů v systémech reálného času může představovat potenciálně velký problém ve zpoždění vykonání úlohy a tak i nedodržení limitu pro vykonání. Tento problém může být způsoben hlavně dvěma důvody – Inverze priority a inverze deadlinu.
 +
 +**Inverze priorit ** je stav, kdy úloha s vyšší prioritou je blokován úlohou s nižší prioritou. K tomuto standarndě dochází díky sdílenému zámku.
 +
 +{{:statnice:bakalar:pasted:20250610-105359.png?400}}
 +
 +** Deadline Inversion ** je stav, kdy je úloha blokována úlohou s pozdějším časovým limitem splnění.
 +
 +Jako řešení můžeme uvažovat několik protokolů (//concurrency-control protocols//). Pro systémy s fixní prioritou úloh uvažujeme protokoly
 +
 +** Priority Inheritance Protocol** 
 +
 +{{:statnice:bakalar:pasted:20250610-105513.png?400}}
 +{{:statnice:bakalar:pasted:20250610-105417.png?400}}
 +
 +Obecně - protokol dědění priorit, jak nasvědčuje název, pracuje na principu při kterém kdy dochází k blokaci inverzí priority, blokující podúloha zdědí prioritu blokované po dobu vykonávání kritické sekce. 
 +
 +a ** Priority Ceiling Protocol **
 +
 +Tento protokol zajišťuje, že chod úlohy může být blokován úlohou s nižší prioritou nejvýše jednou. Zabraňuje vzájemnému uváznutí atd. Pracuje na principu stanovení horních mezí, která vytváří pravidla pro možnost vstupu do kritické sekce.
 +U tohoto protokolu rozdělujeme dvě jeho formy:
 +
 +**Original PCP**
 +
 +pravidla:
 +  - Každá úloha má svou statickou prioritu
 +  - Každá úloha má dynamickou prioritu, která je maximem vlastní statické a zděděné statické priority.
 +  - Každá kritická sekce/zdroj má stanovenou maximální prioritu úloh, které do ní vstupují
 +  - Úloha může vstoupit do kritické sekce pouze pokud je jeho dynamická priorita vyšší než systémové maximum. To je stanoveno jako maximální hodnota z priorit aktuálně uzavřených kritických sekcí.
 +
 +příklad:
 +
 +{{:statnice:bakalar:pasted:20250610-111142.png?400}}
 +
 +
 +** Immediate PCP**
 +pravidla:
 +  - Každá úloha má svou statickou prioritu
 +  - Každá kritická sekce/zdroj má stanovenou maximální prioritu úloh, které do ní vstupují
 +  - Každá úloha má dynamickou prioritu, která je maximem vlastní statické a kritické sekce, do které vstoupila
 +
 +Díky tomu, pokud je úloha blokována, je to pouze na začátku.
 +V moment, kdy je již vykonáván, všechny potřebné zdroje musí být volné.
 +
 +příklad:
 +
 +{{:statnice:bakalar:pasted:20250610-111217.png?400}}
 +
 +
 +Obecně - IPCP je jednodušší na implementaci, vede k méně změnám kontextu, ale vyžaduje více změn priorit. IPCP mění prioritu pouze v případě blokace. PCP obecně poroti dědění priority vede k rychlejší odězvě u úloh s vyšší prioritou. 
 +
 +(Pozn. na tohle se mě docela detailně ptal Sojka na ústní když jsem chtěl Ačko, takže tady to asi nebude tak žhavé...) 
 +
 +Pro systémy s dynamickými prioritami existuje protokol ** Stack Resource Policy **, což je zobecnění PCP. Zajímavost je, že umožňuje //stack sharing//.
 ===== Čím se liší RTOS od obecného operačního systému ===== ===== Čím se liší RTOS od obecného operačního systému =====
  

Trace:

Navigation

Playground

QR Code
QR Code statnice:bakalar:b4b35psr (generated for current page)