prioriteitsinversion

Prioriteitsinversie is een fenomeen in preemptieve taakplanning van tijdkritische systemen waarbij een hooggeprioriteerde taak wordt tegengehouden door een laaggeprioriteerde taak die een gedeelde bron vasthoudt, bijvoorbeeld een mutex. Dit kan gebeuren zodra de hooggeprioriteerde taak probeert een resource te vergrendelen die momenteel in gebruik is door een lagere prioriteit taak, terwijl er een middelprioriteits taak actief is die de CPU blijft gebruiken en daarmee de hoge taak verder vertraagt.

Het illustratieve patroon is dat een hoge prioriteit taak H geblokkeerd raakt door een bron die in gebruik is door lage prioriteit taak L. Als er een middelprioriteits taak M is die tussenin preëmpt, kan L niet sneller vrijgeven en kan H langer wachten dan nodig. Dit verschijnsel kan leiden tot onvoorspelbare vertragingen en kan de hardheidseisen van real-time systemen ondermijnen.

Oplossingen voor prioriteitsinversie zijn onder meer het prioriteitsinheriting protocol (PIP) en het prioriteitsplafondprotocol (PCP). Bij PIP neemt de laaggeprioriteerde taak tijdelijk de hogere prioriteit over totdat hij de bron vrijgeeft, waardoor de wachttijd van H wordt beperkt. Bij PCP krijgt een taak die een resource verwerft altijd een maximale prioriteit die aan de bron is gekoppeld, waardoor minder kans is op verzadiging door tussenliggende taken. Beide benaderingen brengen overhead met zich mee en vereisen inspanning bij de implementatie in een besturingssysteem of RTOS.

Toepassingsgebieden zijn onder meer embedded systemen en real-time operating systems waar gedeelde bronnen veelvuldig voorkomen en voorspelbare responstijden noodzakelijk zijn.