|
Real vaqt tizimi qisqacha tarixi.
Haqiqiy vaqt tizimlarining tarixi, Qo'shma Shtatlardagi o'zgarishlar bilan tavsiflangan, kompyuterning rivojlanishi bilan chambarchas bog'liq. Zamonaviy real vaqt tizimlari, masalan, atom elektr stantsiyalari, harbiy samolyotlarning qurol-yarog' tizimlari yoki tibbiy kuzatuv uskunalari murakkab, ammo ko'pchilik hali ham 1940-1960 yillarda ishlab chiqilgan tizimlarning xususiyatlari bo’yicha qurilgan.
Haqiqiy vaqt tizimi (RTS) - bu tizimdan tashqaridagi muhitdagi hodisalarga javob berishi yoki talab qilinadigan vaqt cheklovlari doirasida atrof-muhitga ta'sir qilishi kerak bo'lgan tizim. Oksford inglizcha lug'ati RTS haqida natijani olish vaqti muhim bo'lgan tizim sifatida gapiradi. Boshqacha qilib aytganda, tizim tomonidan ma'lumotlarni qayta ishlash atrof-muhit bilan doimiy va o'z vaqtida o'zaro ta'sirni saqlab turish uchun ma'lum bir cheklangan vaqt oralig'ida amalga oshirilishi kerak. Tabiiyki, boshqaruv tizimining vaqt shkalasi va u tomonidan boshqariladigan muhit mos kelishi kerak.
Haqiqiy vaqt deganda, mantiqiy vaqtdan farqli o'laroq, haqiqiy jismoniy soat bilan o'lchanadigan miqdoriy belgi tushuniladi, bu faqat hodisalarning nisbiy tartibi bilan ifodalangan sifat xususiyatini belgilaydi. Agar ushbu tizimning ishlashini tavsiflash uchun miqdoriy vaqtinchalik xususiyatlar talab etilsa, tizim real vaqt rejimida ishlaydi
2.5.Real vaqt tizimlarining xususiyatlari
Haqiqiy vaqt tizimlarining jarayonlari (vazifalari) quyidagi xususiyatlarga va tegishli cheklovlarga ega bo'lishi mumkin[3]:
oxirgi muddat (inglizcha oxirgi muddat) - xizmat ko'rsatishning muhim davri, har qanday ishni tugatish muddati;
kechikish - tizimning tashqi hodisalarga javob berish vaqti (kechikish vaqti);
jitter (ing. jitter) - javob vaqti qiymatlarining tarqalishi. Bo'shatish jitterini - bajarishga tayyorlikdan vazifaning haqiqiy bajarilishi boshlanishigacha bo'lgan vaqt oralig'ini va chiqish jitterini - topshiriq bajarilgandan keyingi kechikishni ajrata olasiz. Jitterga bir vaqtning o'zida bajariladigan boshqa vazifalar ta'sir qilishi mumkin.
Boshqa parametrlar real vaqtda tizimlar modellarida ham paydo bo'lishi mumkin, masalan, takrorlash davri va soni (davriy jarayonlar uchun), yuk (inglizcha yuk) - eng yomon holatda protsessor ko'rsatmalari soni [3].
Vaqt cheklovlarining ruxsat etilgan buzilishlariga qarab, real vaqt tizimlarini buzilishlar tizimning ishdan chiqishiga teng bo'lgan qattiq real vaqt tizimlariga va xarakteristikasining buzilishi faqat pasayishiga olib keladigan yumshoq real vaqt tizimlariga bo'linishi mumkin. tizimning sifati. Shuningdek qarang: real vaqtda hisoblash. Bundan tashqari, real vaqt rejimidagi qattiq tizimlarni ko'rib chiqishingiz mumkin, bunda muddatlarning kichik buzilishiga yo'l qo'yiladi, lekin kattaroq buzilish tizimning halokatli ishdan chiqishiga olib kelishi mumkin.
Shuni ta'kidlash kerakki, qiyin real vaqtning ta'rifi javob vaqtining mutlaq qiymati haqida hech narsa aytmaydi: u millisekundlar yoki haftalar bo'lishi mumkin[6]. Yumshoq real vaqt tizimlariga qo'yiladigan talablar faqat ehtimollik nuqtai nazaridan aniqlanishi mumkin, masalan, ma'lum vaqt oralig'ida berilgan javoblar foizi. Qizig'i shundaki, [kim?] loyihalashda, masalan, yumshoq real vaqt tizimida o'z vaqtida bajarilgan vazifalar nisbatini olishdan ko'ra, qattiq real vaqt tizimi uchun dastlabki hisob-kitoblarni amalga oshirish osonroq, shuning uchun ishlab chiquvchilar Bunday tizimlar ko'pincha qattiq real vaqt tizimlarini loyihalash uchun vositalar va usullardan foydalanadi.
Asinxron hodisalar butunlay oldindan aytib bo'lmaydigan hodisalardir. Masalan, telefon stantsiyasi abonentiga qo'ng'iroq.
Sinxron hodisalar - bu ma'lum bir muntazamlik bilan sodir bo'ladigan oldindan aytib bo'ladigan hodisalar. Masalan, audio va video chiqishi.
Izoxron hodisalar - bu ma'lum vaqt oralig'ida sodir bo'ladigan muntazam hodisalar (bir xil asinxron). Masalan, multimedia ilovasida audio oqimning ma'lumotlari video oqimining mos keladigan qismi kelgan vaqtda kelishi kerak.
Texnologiyaning rivojlanishi bilan real vaqtda tizimlar turli sohalarda ilovalarni topdi. RTS ayniqsa sanoatda keng qo'llaniladi, jumladan, jarayonlarni boshqarish tizimlari, sanoat avtomatlashtirish tizimlari, SCADA tizimlari, sinov va o'lchash uskunalari va robototexnika. Tibbiy qo'llanmalar tomografiya, radioterapiya uskunalari, yotoqxonada monitoringni o'z ichiga oladi. RTS kompyuterning tashqi qurilmalari, telekommunikatsiya uskunalari va lazer printerlari, skanerlar, raqamli kameralar, kabel modemlari, marshrutizatorlar, videokonferentsaloqa va Internet telefoniya tizimlari, mobil telefonlar, mikroto'lqinli pechlar, musiqa markazlari, konditsionerlar va xavfsizlik tizimlari kabi maishiy texnikalarga o'rnatilgan. Transportda RTS bort kompyuterlarida, harakatni boshqarish tizimlarida, havo harakatini boshqarish, aerokosmik muhandislikda, chiptalarni bron qilish tizimlarida va boshqalarda qo'llaniladi. RTS harbiy texnikada ham qo'llaniladi: raketalarni boshqarish tizimlari, raketaga qarshi tizimlar, sun'iy yo'ldoshni kuzatish tizimlari.
Haqiqiy vaqtda operatsion tizim (RTOS) - ixtisoslashtirilgan operatsion tizimning bir turi bo'lib, uning asosiy maqsadi aniq texnik vositalarda real vaqt tizimlarini loyihalash, ishlab chiqish va ishlatish uchun zarur va etarli funktsiyalar to'plamini ta'minlashdir.
Qattiq va yumshoq real vaqt tizimlari:
Haqiqiy vaqtda ishlaydigan operatsion tizimlar ba'zan ikki turga bo'linadi - qattiq real vaqt tizimlari va yumshoq real vaqt tizimlari [4].
Haqiqiy vaqtda vazifani bajarish uchun zarur bo'lgan vaqtni eng yomon holatlarda ham ta'minlay oladigan operatsion tizim qattiq real vaqtda operatsion tizim deb ataladi. Haqiqiy vaqtda vazifani o'rtacha bajarish uchun zarur bo'lgan vaqtni ta'minlay oladigan tizim yumshoq real vaqtda operatsion tizim deb ataladi.
Qattiq real vaqtda tizimlar tizimga javob berishda kechikishlarga yo'l qo'ymaydi, chunki bu natijalarning ahamiyatini yo'qotishiga, katta moliyaviy yo'qotishlarga yoki hatto baxtsiz hodisalar va ofatlarga olib kelishi mumkin. Voqealarni qayta ishlash ruxsat etilgan vaqtdan tashqari sodir bo'ladigan vaziyat qattiq real vaqt tizimida halokatli xato hisoblanadi. Bunday vaziyat yuzaga kelganda, operatsion tizim operatsiyani to'xtatadi va imkon qadar tizimning qolgan qismining ishonchliligi va mavjudligiga ta'sir qilmasligi uchun uni bloklaydi. Qattiq real vaqt tizimlariga misol sifatida bortdagi boshqaruv tizimlari (samolyotda, kosmik kemada, kemada va boshqalarda), favqulodda vaziyatlardan himoya qilish tizimlari, favqulodda vaziyatlarni qayd qiluvchi qurilmalar bo'lishi mumkin [5].
Yumshoq real vaqt tizimida javobni kechiktirish natijalarning narxini oshirishi va ishlashni kamaytirishi mumkin bo'lgan, ammo halokatli emas, tiklanadigan xato hisoblanadi. Masalan, kompyuter tarmog'ining ishlashi[6]. Agar tizim keyingi qabul qilingan paketni qayta ishlashga ulgurmagan bo'lsa, bu uzatuvchi tomonda to'xtab qolishiga va qayta jo'natilishiga olib keladi (protokolga qarab). Hech qanday ma'lumot yo'qolmaydi, lekin tarmoq unumdorligi yomonlashadi.
Do'stlaringiz bilan baham: |
