Valós idejű rendszer

Az oldal jelenlegi verzióját még nem ellenőrizték tapasztalt közreműködők, és jelentősen eltérhet a 2021. július 23-án felülvizsgált verziótól ; az ellenőrzések 8 szerkesztést igényelnek .

A valós idejű rendszer (RTS) olyan rendszer , amelynek reagálnia kell a külső eseményekre, a rendszerrel, a környezettel kapcsolatban vagy a környezetre kell hatnia a szükséges időkorlátokon belül. Az Oxford English Dictionary úgy beszél az RTS-ről, mint olyan rendszerről, amelynél fontos az eredmény kézhezvételének időpontja. Más szóval, a rendszer általi információfeldolgozást egy bizonyos véges ideig kell végrehajtani a környezettel való állandó és időszerű interakció fenntartása érdekében [1] . Természetesen a kontrolling rendszer és az általa vezérelt környezet időskálájának meg kell egyeznie [2] .

A valós idő alatt egy valós fizikai órával mérhető mennyiségi jellemzőt kell érteni, ellentétben a logikai idővel , amely csak minőségi jellemzőt határoz meg, az események egymáshoz viszonyított sorrendjével kifejezve. Egy rendszerről azt mondjuk, hogy valós időben működik, ha mennyiségi időbeli jellemzőkre van szükség a rendszer működésének leírásához [2] .

Valós idejű rendszerek jellemzői

A valós idejű rendszerek folyamatai (feladatai) a következő jellemzőkkel és korlátokkal rendelkezhetnek [3] :

Más paraméterek is megjelenhetnek a valós idejű rendszerek modelljében, például az iterációk periódusa és száma (periodikus folyamatoknál), terhelés ( angolul  load ) - a processzor utasításainak száma a legrosszabb esetben [3] .

Az időkorlátok megengedett megsértésétől függően a valós idejű rendszerek feloszthatókhard real-time rendszerek ( eng.  hard real-time ), amelyeknél a jogsértések egyenértékűek a rendszerhibával, éssoft real - time rendszerek , amelyek jellemzőinek megsértése  csak a rendszer minőségének csökkenéséhez vezet [1] . Lásd még: valós idejű számítástechnika . Megfontolhatóak a kemény valós idejű rendszerek is ( eng. firm real-time ), amelyekben a határidők kismértékű megsértése megengedett, de nagyobb megsértés a rendszer katasztrofális meghibásodásához vezethet [4] [5] .  

Megjegyzendő, hogy a kemény valós idő definíciója semmit sem mond a válaszidő abszolút értékéről: ez lehet milliszekundum vagy hét [6] . A lágy valós idejű rendszerekre vonatkozó követelmények csak valószínűségi feltételekkel adhatók meg, például az adott időkereten belül adott válaszok százalékos arányával. Érdekes[ kinek? ] , hogy tervezéskor egyszerűbb előzetes számításokat végezni egy kemény valós idejű rendszerre, mint például egy soft real time rendszerben megkapni az időben elvégzett feladatok arányát, ezért az ilyen rendszerek fejlesztői gyakran használnak eszközöket, ill. kemény valós idejű rendszerek tervezésének technikái [7] .

Valós idejű események

A valós idejű események három kategória egyikébe sorolhatók [1] [8] :

Valós idejű rendszerek alkalmazásai

A technológia fejlődésével a valós idejű rendszerek a legkülönfélébb területeken találtak alkalmazást. Az RTS-t különösen széles körben használják az iparban, ideértve a folyamatvezérlő rendszereket, az ipari automatizálási rendszereket, a SCADA -rendszereket, a vizsgáló- és mérőberendezéseket, valamint a robotikát . Az orvosi alkalmazások közé tartozik a tomográfia , a sugárterápiás berendezések és az ágy melletti monitorozás. Az RTS-ek számítógépes perifériákba , telekommunikációs berendezésekbe és háztartási készülékekbe vannak beágyazva, például lézernyomtatókba, szkennerekbe, digitális kamerákba, kábelmodemekbe, útválasztókba, videokonferencia- és internetes telefonrendszerekbe, mobiltelefonokba, mikrohullámú sütőkbe, sztereókba, légkondicionálókba, biztonsági rendszerekbe. A közlekedésben az NRT-ket fedélzeti számítógépekben, forgalomirányító rendszerekben, légiforgalmi irányításban, repüléstechnikában, jegyfoglalási rendszerekben stb. használják. Az NRT-ket katonai felszerelésekben is használják: rakétairányító rendszerek, rakétaelhárító rendszerek, műholdas nyomkövető rendszerek [ 9] .

Példák

Példák valós idejű rendszerekre:

Problémák

A valós idejű rendszerek létrehozásakor meg kell oldani a rendszeren belüli események időpontokhoz kötésének , a rendszererőforrások időben történő rögzítésének és felszabadításának , a számítási folyamatok szinkronizálásának, az adatfolyamok pufferelésének stb. problémáit. A valós idejű rendszerek általában speciális berendezések (például időzítők ) és szoftverek (pl. valós idejű operációs rendszerek ) .

Lásd még

Jegyzetek

  1. 1 2 3 Labrosse et al, 2007 , p. 536.
  2. 12 Mall , 2006 , p. 2-3.
  3. 1 2 Huss, SA A beágyazott rendszerek tervezési és specifikációs nyelveinek fejlesztése: Válogatott hozzájárulások az FDL'06-ból . - Springer, 2007. -  345. o . — 368 p. — ISBN 9781402061493 .
  4. Laplante, Ovaska, 2011 , pp. 6-7.
  5. Barrett, Pack, 2014 , p. 521.
  6. Labrosse és mtsai, 2007 , p. 539.
  7. Ganssle, Barr, 2003 , p. 251.
  8. Time-Event – ​​áttekintés | ScienceDirect témák . www.sciencedirect.com . Letöltve: 2022. január 17. Az eredetiből archiválva : 2022. január 18..
  9. Mall, 2006 , p. 3-8.

Irodalom