Soporte de sistemas operativos para gestión de trafico de disco con requisitos de tiempo real

Abstract

Esta Tesis se enmarca en el campo de los sistemas operativos de tiempo real y pretende como objetivo mejorar el soporte que ofrecen los sistemas operativos actuales para la gestión de tráfico de disco bajo requisitos de tiempo real, logrando una aplicación eficaz de los modelos teóricos de planificación de sistemas de tiempo real para la gestión de tráfico de disco. Este trabajo de investigación se ha centrado fundamentalmente en el soporte de sistema operativo para cargas de trabajo muy heterogéneas, en donde se combinan operaciones de E/S de disco isócronas, junto a operaciones aperiódicas, todas ellas bajo requisitos de tiempo real. Anticipamos que muchas de las aplicaciones futuras que precisen de soporte específico para gestión de tráfico de disco en tiempo real tendrán este tipo de requisitos (e.g. un sistema C3I con facilidades multimedia, en donde hayan de consultarse registros texto de una base de datos residente en disco bajo requisitos estrictos de tiempo, a la vez que recuperarse información multimedia). La implementación de un soporte adecuado para la gestión de tráfico de disco conlleva al rediseño de partes importantes del sistema operativo, tal es el caso del sistema de ficheros o de los manejadores de dispositivos. En esta Tesis se cubren todos los aspectos del desarrollo de un sistema de ficheros de tiempo real, pasando por el diseño, la implementación sobre sistemas operativos de tiempo real, y la evaluación de prestaciones sobre aplicaciones tipo y aplicaciones reales. Se presenta un novedoso modelo de planificación basado en reservas de ancho de banda de disco, que permite la asignación de un ancho de banda de disco determinado a una aplicación dada mediante la contabilización y el control en tiempo de ejecución, por parte del sistema de ficheros, del número de accesos a disco realizado por la aplicación a lo largo del tiempo, un alojamiento adecuado de los bloques de datos en la