Extending fixed task-priority schedulability by interference limitation

While the earliest deadline first algorithm is known to be optimal as a uniprocessor scheduling policy, the implementation comes at a cost in terms of complexity. Fixed taskpriority algorithms on the other hand have lower complexity but higher likelihood of task sets being declared unschedulable, when compared to earliest deadline first (EDF). Various attempts have been undertaken to increase the chances of proving a task set schedulable with similar low complexity. In some cases, this was achieved by modifying applications to limit preemptions, at the cost of flexibility. In this work, we explore several variants of a concept to limit interference by locking down the ready queue at certain instances. The aim is to increase the prospects of schedulability of a given task system, without compromising on complexity or flexibility, when compared to the regular fixed task-priority algorithm. As a final contribution, a new preemption threshold assignment algorithm is provided which is less complex and more straightforward than the previous method available in the literature.

Analyzing TDMA with slot skipping

Distributed real-time systems, such as factory automation systems, require that computer nodes communicate with a known and low bound on the communication delay. This can be achieved with traditional time division multiple access (TDMA). But improved flexibility and simpler upgrades are possible through the use of TDMA with slot-skipping (TDMA/SS), meaning that a slot is skipped whenever it is not used and consequently the slot after the skipped slot starts earlier. We propose a schedulability analysis for TDMA/SS. We assume knowledge of all message streams in the system, and that each node schedules messages in its output queue according to deadline monotonic. Firstly, we present a non-exact (but fast) analysis and then, at the cost of computation time, we also present an algorithm that computes exact queuing times.

Abstract Timers and their Implementation onto the ARM Cor tex-M family of MCUs

Presented at Embed with Linux Workshop (EWiLi 2015). 4 to 9, Oct, 2015. Amsterdam, Netherlands.

Real-time Task-Splitting scheduling algorithms framework

Nos dias de hoje, os sistemas de tempo real crescem em importância e complexidade. Mediante a passagem do ambiente uniprocessador para multiprocessador, o trabalho realizado no primeiro não é completamente aplicável no segundo, dado que o nível de complexidade difere, principalmente devido à existência de múltiplos processadores no sistema. Cedo percebeu-se, que a complexidade do problema não cresce linearmente com a adição destes. Na verdade, esta complexidade apresenta-se como uma barreira ao avanço científico nesta área que, para já, se mantém desconhecida, e isto testemunha-se, essencialmente no caso de escalonamento de tarefas. A passagem para este novo ambiente, quer se trate de sistemas de tempo real ou não, promete gerar a oportunidade de realizar trabalho que no primeiro caso nunca seria possível, criando assim, novas garantias de desempenho, menos gastos monetários e menores consumos de energia. Este último fator, apresentou-se desde cedo, como, talvez, a maior barreira de desenvolvimento de novos processadores na área uniprocessador, dado que, à medida que novos eram lançados para o mercado, ao mesmo tempo que ofereciam maior performance, foram levando ao conhecimento de um limite de geração de calor que obrigou ao surgimento da área multiprocessador. No futuro, espera-se que o número de processadores num determinado chip venha a aumentar, e como é óbvio, novas técnicas de exploração das suas inerentes vantagens têm de ser desenvolvidas, e a área relacionada com os algoritmos de escalonamento não é exceção. Ao longo dos anos, diferentes categorias de algoritmos multiprocessador para dar resposta a este problema têm vindo a ser desenvolvidos, destacando-se principalmente estes: globais, particionados e semi-particionados. A perspectiva global, supõe a existência de uma fila global que é acessível por todos os processadores disponíveis. Este fato torna disponível a migração de tarefas, isto é, é possível parar a execução de uma tarefa e resumir a sua execução num processador distinto. Num dado instante, num grupo de tarefas, m, as tarefas de maior prioridade são selecionadas para execução. Este tipo promete limites de utilização altos, a custo elevado de preempções/migrações de tarefas. Em contraste, os algoritmos particionados, colocam as tarefas em partições, e estas, são atribuídas a um dos processadores disponíveis, isto é, para cada processador, é atribuída uma partição. Por essa razão, a migração de tarefas não é possível, acabando por fazer com que o limite de utilização não seja tão alto quando comparado com o caso anterior, mas o número de preempções de tarefas decresce significativamente. O esquema semi-particionado, é uma resposta de caráter hibrido entre os casos anteriores, pois existem tarefas que são particionadas, para serem executadas exclusivamente por um grupo de processadores, e outras que são atribuídas a apenas um processador. Com isto, resulta uma solução que é capaz de distribuir o trabalho a ser realizado de uma forma mais eficiente e balanceada. Infelizmente, para todos estes casos, existe uma discrepância entre a teoria e a prática, pois acaba-se por se assumir conceitos que não são aplicáveis na vida real. Para dar resposta a este problema, é necessário implementar estes algoritmos de escalonamento em sistemas operativos reais e averiguar a sua aplicabilidade, para caso isso não aconteça, as alterações necessárias sejam feitas, quer a nível teórico quer a nível prá

Teleoperation of a service robot using a mobile device

Teleoperation is a concept born with the rapid evolution of technology, with an intuitive meaning "operate at a distance." The first teleoperation system was created in the mid 1950s, which were handled chemicals. Remote controlled systems are present nowadays in various types of applications. This dissertation presents the development of a mobile application to perform the teleoperation of a mobile service robot. The application integrates a distributed surveillance (the result of a research project QREN) and led to the development of a communication interface between the robot (the result of another QREN project) and the vigilance system. It was necessary to specify a communication protocol between the two systems, which was implemented over a communication framework 0MQ (Zero Message Queue). For the testing, three prototype applications were developed before to perform the test on the robot.

Gestão de fluxos de pessoas num serviço hospitalar

Dissertação de mestrado em Engenharia Industrial (área de especialização em Gestão Industrial)

Arquitectura wormhole per a una NoC 2D-Mesh

Aquest projecte presenta la implementació d'un disseny, i la seva posterior síntesi en una FPGA, d'una arquitectura de tipus wormhole packet switching per a una infraestructura de NetWork-On-Chip amb una topologia 2D-Mesh. Agafant un router circuit switching com a punt de partida, s'han especificat els mòduls en Verilog per tal d'obtenir l'arquitectura wormhole desitjada. Dissenyar la màquina de control per governar els flits que conformen els paquets dins la NoC,i afegir les cues a la sortida del router (outuput queuing) són els punts principals d'aquest treball. A més, com a punt final s'han comparat ambdues arquitectures de router en termes de costos en àrea i en memòria i se n’han obtingut diverses conclusions i resultats experimentals.

Coupling and monotonicity of queueing processes

The main purpose of this work is to give a survey of main monotonicity properties of queueing processes based on the coupling method. The literature on this topic is quite extensive, and we do not consider all aspects of this topic. Our more concrete goal is to select the most interesting basic monotonicity results and give simple and elegant proofs. Also we give a few new (or revised) proofs of a few important monotonicity properties for the queue-size and workload processes both in single-server and multi- server systems. The paper is organized as follows. In Section 1, the basic notions and results on coupling method are given. Section 2 contains known coupling results for renewal processes with focus on construction of synchronized renewal instants for a superposition of independent renewal processes. In Section 3, we present basic monotonicity results for the queue-size and workload processes. We consider both discrete-and continuous-time queueing systems with single and multi servers. Less known results on monotonicity of queueing processes with dependent service times and interarrival times are also presented. Section 4 is devoted to monotonicity of general Jackson-type queueing networks with Markovian routing. This section is based on the notable paper [17]. Finally, Section 5 contains elements of stability analysis of regenerative queues and networks, where coupling and monotonicity results play a crucial role to establish minimal suficient stability conditions. Besides, we present some new monotonicity results for tandem networks.

A general multiserver state-dependent queueing system

The work studies a general multiserver queue in which the service time of an arriving customer and the next interarrival period may depend on both the current waiting time and the server assigned to the arriving customer. Stability of the system is proved under general assumptions on the predetermined distributions describing the model. The proof exploits a combination of the Markov property of the workload process with a regenerative property of the process. The key idea leading to stability is a characterization of the limit behavior of the forward renewal process generated by regenerations. Extensions of the basic model are also studied.

Simulación de departamentos de urgencias empleando un modelo basado en agentes

Los servicios de salud son sistemas muy complejos, pero de alta importancia, especialmente en algunos momentos críticos, en todo el mundo. Los departamentos de urgencias pueden ser una de las áreas más dinámicas y cambiables de todos los servicios de salud y a la vez más vulnerables a dichos cambios. La mejora de esos departamentos se puede considerar uno de los grandes retos que tiene cualquier administrador de un hospital, y la simulación provee una manera de examinar este sistema tan complejo sin poner en peligro los pacientes que son atendidos. El objetivo de este trabajo ha sido el modelado de un departamento de urgencias y el desarrollo de un simulador que implementa este modelo con la finalidad de explorar el comportamiento y las características de dicho servicio de urgencias. El uso del simulador ofrece la posibilidad de visualizar el comportamiento del modelo con diferentes parámetros y servirá como núcleo de un sistema de ayuda a la toma de decisiones que pueda ser usado en departamentos de urgencias. El modelo se ha desarrollado con técnicas de modelado basado en agentes (ABM) que permiten crear modelos funcionalmente más próximos a la realidad que los modelos de colas o de dinámicas de sistemas, al permitir la inclusión de la singularidad que implica el modelado a nivel de las personas. Los agentes del modelo presentado, descritos internamente como máquinas de estados, representan a todo el personal del departamento de urgencias y los pacientes que usan este servicio. Un análisis del modelo a través de su implementación en el simulador muestra que el sistema se comporta de manera semejante a un departamento de urgencias real.

Disseny i implementació d'un sistema d'informació SMS

El TFC consisteix en el disseny i la implementació d'un sistema que, a partir d'una base de dades qualsevol, obtingui la informació proporcionada pels usuaris autoritzats mitjançant missatges SMS i la posi en una cua per a ser enviada via SMS també per un programari extern.

Extremal properties of certain risk models

Cette thèse s'intéresse à étudier les propriétés extrémales de certains modèles de risque d'intérêt dans diverses applications de l'assurance, de la finance et des statistiques. Cette thèse se développe selon deux axes principaux, à savoir: Dans la première partie, nous nous concentrons sur deux modèles de risques univariés, c'est-à- dire, un modèle de risque de déflation et un modèle de risque de réassurance. Nous étudions le développement des queues de distribution sous certaines conditions des risques commun¬s. Les principaux résultats sont ainsi illustrés par des exemples typiques et des simulations numériques. Enfin, les résultats sont appliqués aux domaines des assurances, par exemple, les approximations de Value-at-Risk, d'espérance conditionnelle unilatérale etc. La deuxième partie de cette thèse est consacrée à trois modèles à deux variables: Le premier modèle concerne la censure à deux variables des événements extrême. Pour ce modèle, nous proposons tout d'abord une classe d'estimateurs pour les coefficients de dépendance et la probabilité des queues de distributions. Ces estimateurs sont flexibles en raison d'un paramètre de réglage. Leurs distributions asymptotiques sont obtenues sous certaines condi¬tions lentes bivariées de second ordre. Ensuite, nous donnons quelques exemples et présentons une petite étude de simulations de Monte Carlo, suivie par une application sur un ensemble de données réelles d'assurance. L'objectif de notre deuxième modèle de risque à deux variables est l'étude de coefficients de dépendance des queues de distributions obliques et asymétriques à deux variables. Ces distri¬butions obliques et asymétriques sont largement utiles dans les applications statistiques. Elles sont générées principalement par le mélange moyenne-variance de lois normales et le mélange de lois normales asymétriques d'échelles, qui distinguent la structure de dépendance de queue comme indiqué par nos principaux résultats. Le troisième modèle de risque à deux variables concerne le rapprochement des maxima de séries triangulaires elliptiques obliques. Les résultats théoriques sont fondés sur certaines hypothèses concernant le périmètre aléatoire sous-jacent des queues de distributions. -- This thesis aims to investigate the extremal properties of certain risk models of interest in vari¬ous applications from insurance, finance and statistics. This thesis develops along two principal lines, namely: In the first part, we focus on two univariate risk models, i.e., deflated risk and reinsurance risk models. Therein we investigate their tail expansions under certain tail conditions of the common risks. Our main results are illustrated by some typical examples and numerical simu¬lations as well. Finally, the findings are formulated into some applications in insurance fields, for instance, the approximations of Value-at-Risk, conditional tail expectations etc. The second part of this thesis is devoted to the following three bivariate models: The first model is concerned with bivariate censoring of extreme events. For this model, we first propose a class of estimators for both tail dependence coefficient and tail probability. These estimators are flexible due to a tuning parameter and their asymptotic distributions are obtained under some second order bivariate slowly varying conditions of the model. Then, we give some examples and present a small Monte Carlo simulation study followed by an application on a real-data set from insurance. The objective of our second bivariate risk model is the investigation of tail dependence coefficient of bivariate skew slash distributions. Such skew slash distributions are extensively useful in statistical applications and they are generated mainly by normal mean-variance mixture and scaled skew-normal mixture, which distinguish the tail dependence structure as shown by our principle results. The third bivariate risk model is concerned with the approximation of the component-wise maxima of skew elliptical triangular arrays. The theoretical results are based on certain tail assumptions on the underlying random radius.

AḤVĀL-i MAWT-i ḤUSAYN-‛ALĪ HĀN VA AḤVĀL-i MAWT-i PISAR

Poème masnavī compose de deux parties, l’histoire (qiṣṣa) de la chute, puis de la mort, du vizir Sayyid ‛Alī Hān (f. 7v- 59), assassiné le 9 octobre 1720 et remplacé par Muḥ. Amīn Hān I‛timād al-Dawla. Cette partie compte 919 bayt. La seconde (f. 61- 102v) en compte 763 et raconte les circonstances de la mort de Lāla Laliyān Mal, fils de l’auteur (f. 62), survenue dix mois après, alors qu’il avait 30 ans, et les campagnes militaires de cette période. Cette qiṣṣ̣a aurait été rédigée vers 1723 (f. 102).Une préface en prose (dībāča), rédigée (f. 5v) par Zōrāvar Singh [comparer à Supplément persan 247] occupe les f. 1v à 6v. Celui-ci indique qu’il édita, après sa mort l’œuvre du poète Rāy Kirpārām (f. 3v), et dédie cette édition (f. 2v) au moghol Abū l-Fatḥ Nāṣir al-Dīn Muḥ. Šāh (m. en 1161H./1748). Ce serait Rāy Kirpārām l’auteur des deux qiṣṣa.

Apoyo a pantallas periféricas multiusuario: detección de presencias y gestión de la interacción

En este proyecto se han implementado dos sistemas: un sistema de gestión ytratamiento de la interacción multiusuario y un sistema de input mediante WebCam para lalocalización de usuarios, el cual se comunica con el sistema de gestión a través de XML. Se ha intentado conseguir un nivel de abstracción elevado de cara a que los futuros sistemas de interacción puedan añadir las funcionalidades implementadas para este proyecto.La idea nace de la limitación vigente de los sistemas interactivos que utilizan pantallasmultitouch ya que no existe ningún sistema que gestione a los múltiples usuarios que puedan interactuar al mismo tiempo en ellas. Se ha analizado el sistema de Vogel, en el cual se han intentado mejorar y solucionar ciertos aspectos de la interacción multiusuario.Se han diseñado e implementado dos métodos para tratar la gestión de la interacciónmultiusuario: sistema de elementos interactivos instanciables así como un sistema de cola (queue) dentro de los propios elementos interactivos. Todo ello basado en la idea de las áreasde interacción de los usuarios la cual es posible gracias al sistema de detección de presencias.Así pues, a través de este proyecto final de carrera se quiere mostrar que la interacciónmultiusuario en los sistemas interactivos periféricos puede gestionarse a través de diferentes métodos y de este modo mejorar la experiencia de los usuarios durante todo el proceso de interacción.

Aplicação da Teoria de Filas na Análise da Capacidade Operacional de um Sistema - Estudo Caso BCA Porto Novo

O presente trabalho tem como objectivo demonstrar a importância da teoria de filas de espera para avaliar a capacidade de atendimento da agência do Banco Comercial do Atlântico da Cidade do Porto Novo em Santo Antão. A procura de clientes que utilizam os serviços da agência é considerado grande, sendo comum entre esses clientes a insatisfação pelo tempo esperado na fila. O objectivo da teoria das filas de espera consiste em obter modelos adequados de situações que envolvem filas, de modo a prever o seu comportamento. Esse comportamento é expresso por diversas medidas de desempenho, designadamente, a taxa de chegada dos clientes e taxa de atendimento do sistema de fila. Com a realização deste estudo de caso foi possível identificar a capacidade de atendimento e simular e analisar o comportamento do sistema, quanto ao tempo de espera na fila e no sistema, tamanho da fila e do sistema. Para a resolução do problema foram então construídos dois cenários a fim de propor melhoria no sistema. The present task has as aim to show a study research based on the queue line to evaluate the capacity of service at the agency of Banco Comercial do Atlantico of Porto Novo City in Santo Antão. The search of the clients who use the agency services is considered enormous, and this clients have in common the dissatisfaction with the time that they wait in the queue line. The aim of the queue line theory is to acquire appropriate model of the situations in which thequeue lines are formed, in order to forsee its behaviour. This behaviour is expressed by diverse measures of performance, relatively the cllients’ comimg rates and the service rates found at the line system, and it was possible to identify the capacity of service and simulate and analise the system’s behaviour considering the time of waiting in the queue line and in the system, the queue line and system’s size To solve the problem were built 2 scenes so that to propose an improvement in the system.