Системы реального времени

Сентябрь 3, 2022

Главная
Алгебра
Системы реального времени

Содержание

2. “Real-Time System: Any system in which the time at which output is produced is significant. This
3. Пример: Система автоматизации климатических испытаний Функции системы: Управление температурой, давлением, влажностью по заданной программе Контроль работоспособности
4. Задача управления температурой (I) Испытательная камера Х Н ИНТЕРФЕЙС ВВОД АНАЛОГОВОЙ ИНФОРМАЦИИ ВЫВОД ДИСКРЕТНОЙ ИНФОРМАЦИИ ДТ
5. Организация вычислительного процесса (I) Таймер Задача управления температурой 1 2 3 4 t tp = tr
6. Характеристики вычислительного процесса (I) tp - время выполнения (execution time, processing time) tr - время реакции
7. Задача контроля работоспособности испытательного оборудования (II) К ЭД Испаритель Компрессор ИНТЕРФЕЙС ВВОД ДИСКРЕТНОЙ ИНФОРМАЦИИ ВЫВОД ДИСКРЕТНОЙ
8. Организация вычислительного процесса (II) Давление Задача контроля работоспособности tp l 1 2 t t d Pдоп
9. Характеристики вычислительного процесса (II) l - задержка выполнения процедуры обработки события (latency) tp - время выполнения
10. Задача диспетчеризации (III) Управление температурой Контроль работоспособности Информационный фонд
11. Таймер Отображение информации 1 2 t tp p d t 1 2 Команда оператора Интерпретация 4
12. Требования к времени реакции Q ds t Q – «Значимость» результатов работы задачи Контроль работоспособности Диспетчеризация
13. D C B Требования к времени реакции (2) Жесткое реальное время (hard real-time) - нарушения deadline
14. Многозадачность СРВ СРВ - необходимо одновременно решать несколько задач, обслуживающих процесс внешней среды Задачи различают по
15. Управление температурой Таймер Контроль работоспособности компрессора Диспетчеризация «а» Non-real-time and idle tasks Контроль работоспособности Прерывание Прерывание
16. Особенности СРВ СРВ - система, активно взаимодействующая с внешней средой; временной масштаб процессов обработки информации в
17. Особенности СРВ (2) 4. Характеристики задачи реального времени: длительность выполнения (execution time), период активизации (period), допустимое
19. Скачать презентацию

Слайд 2

“Real-Time System: Any system in which the time at which output

is produced is significant. This is usually because the input corresponds to some movement in the physical world, and the output has to relate to the same movement. The lag from input time to output time must be sufficiently small for acceptable timeliness”
(Oxford Dictionary of Computing)

Особенности систем реального времени

Слайд 3

Пример: Система автоматизации климатических испытаний
Функции системы:
Управление температурой, давлением, влажностью по заданной программе
Контроль

работоспособности испытательного оборудования
Диспетчеризация процесса испытаний

Слайд 4

Задача управления температурой (I)
Испытательная
камера
Х
Н
ИНТЕРФЕЙС
ВВОД АНАЛОГОВОЙ
ИНФОРМАЦИИ
ВЫВОД ДИСКРЕТНОЙ
ИНФОРМАЦИИ
ДТ
ДТ
ДТ
t
Требуемое изменение температуры
Реальный процесс
Программа
испытаний
ДТ

Слайд 5

Организация вычислительного процесса (I)
Таймер
Задача управления
температурой
1
2
3
4
t
tp = tr
p
.
d
t
Температура
t
1 - измерение;
2 -

вычисление_программного_значения;
3 - алгоритм_принятия_решения;
4 - вывод_управляющего_воздействия;

Слайд 6

Характеристики вычислительного процесса (I)
tp - время выполнения (execution time, processing

time)
tr - время реакции системы (response time; в данном случае tp=tr )
d - предельно допустимое время завершения (deadline)
p - период активизации (period)
wcet - время выполнения в наихудшем случае (worst case execution time)

Слайд 7

Задача контроля работоспособности испытательного оборудования (II)
К
ЭД
Испаритель
Компрессор
ИНТЕРФЕЙС
ВВОД ДИСКРЕТНОЙ
ИНФОРМАЦИИ
ВЫВОД ДИСКРЕТНОЙ
ИНФОРМАЦИИ
ДД
Конденсатор

Слайд 8

Организация вычислительного процесса (II)
Давление
Задача контроля
работоспособности
tp
l
1
2
t
t
d
Pдоп
ДД
1 - процедура_обработки_события;
2 - алгоритм принятия решения;
3

- вывод_управляющего_воздействия;

Слайд 9

Характеристики вычислительного процесса (II)
l - задержка выполнения процедуры обработки события

(latency)
tp - время выполнения (execution time, processing time)
tr - время реакции системы (response time tp + l)
d - предельно допустимое время завершения (deadline)
wcet - время выполнения в наихудшем случае (worst case execution time)

Слайд 10

Задача диспетчеризации (III)
Управление
температурой
Контроль
работоспособности
Информационный
фонд

Слайд 11

Таймер
Отображение
информации
1
2
t
tp
p
d
t
1
2
Команда оператора
Интерпретация
4
t
tp
dh
ds
t
l
Организация вычислительного процесса (III)
1 - обработка_данных;
2 - вывод (экран, печать);
3

- ввод_команды;
4 - интерпретация_запроса;

Слайд 12

Требования к времени реакции
Q
ds
t
Q – «Значимость» результатов работы задачи
Контроль работоспособности
Диспетчеризация

«а»
(отображение и регистрация)

Управление температурой

Диспетчеризация «в»
(интерпретация запросов)

Слайд 13

D
C
B
Требования к времени реакции (2)
Жесткое реальное время (hard real-time) - нарушения

deadline приводит к аварийным (возможно - катастрофическим) последствиям и является недопустимым
Мягкое реальное время (soft real-time) - нарушения deadline допускается (если такое событие происходит «не слишком часто» и deadline превышается на «небольшой промежуток времени»
Твердое реальное емя (firm real-time) - определены два значения deadline, первое из которых – ds (меньшее) - рассматривается как soft real-time ограничение, а второе - dh (большее) – как hard real-time

Слайд 14

Многозадачность СРВ
СРВ - необходимо одновременно решать несколько задач, обслуживающих процесс внешней

среды
Задачи различают
по степени важности, присваивая им различные приоритеты
по способу их активизации во времени – периодические и спорадические (асинхронные)

Слайд 15

Управление
температурой
Таймер
Контроль
работоспособности
компрессора
Диспетчеризация
«а»
Non-real-time and
idle tasks
Контроль
работоспособности
Прерывание
Прерывание
Возврат
Многозадачность СРВ (2)
P = 2
Диспетчеризация
«b»
Прерывание
Возврат
t2
t3
t1
P =

P = 2

P = 3

P = 0

P = 1

Возврат

Циклические задачи

Спорадические задачи

Слайд 16

Особенности СРВ
СРВ - система, активно взаимодействующая с внешней средой; временной

масштаб процессов обработки информации в СРВ согласуется с временным масштабом процессов, протекающих во внешней среде.
СРВ - многозадачная система; несколько задач выполняются одновременно, обслуживая процессы внешней среды. Различают циклические и спорадические задачи.
Реальное время не означает «быстро», но «своевременно»; каждая задача должна закончится в пределах заданного для нее времени; в этом смысле говорят о «предсказуемости» (predictability) поведения системы

Слайд 17

Особенности СРВ (2)
4. Характеристики задачи реального времени:
длительность выполнения (execution time),
период

активизации (period),
допустимое время завершения (deadline),
время выполнения в наихудшем случае (worst case execution time),
приоритет (priority),
время реакции (response time),
задержка выполнения процедуры обработки события (latency)
5. Каждая задача реального времени определяется постоянным набором процедур, повторяющихся в течении времени функционирования системы (от единиц до сотен и тысяч часов)

Системы реального времени

Содержание

“Real-Time System: Any system in which the time at which output

Пример: Система автоматизации климатических испытанийФункции системы:Управление температурой, давлением, влажностью по заданной программеКонтроль

Организация вычислительного процесса (I) ТаймерЗадача управлениятемпературой1234ttp = tr p.dtТемператураt1 - измерение;2 -

Характеристики вычислительного процесса (I) tp - время выполнения (execution time, processing

Организация вычислительного процесса (II) ДавлениеЗадача контроляработоспособностиtpl12ttdPдопДД1 - процедура_обработки_события;2 - алгоритм принятия решения;3

Характеристики вычислительного процесса (II) l - задержка выполнения процедуры обработки события

Задача диспетчеризации (III) УправлениетемпературойКонтрольработоспособностиИнформационныйфонд

ТаймерОтображениеинформации12ttppdt12Команда оператораИнтерпретация4ttpdhdstlОрганизация вычислительного процесса (III) 1 - обработка_данных;2 - вывод (экран, печать);3

Требования к времени реакции QdstQ – «Значимость» результатов работы задачиКонтроль работоспособностиДиспетчеризация

DCBТребования к времени реакции (2)Жесткое реальное время (hard real-time) - нарушения

Многозадачность СРВСРВ - необходимо одновременно решать несколько задач, обслуживающих процесс внешней

Особенности СРВ СРВ - система, активно взаимодействующая с внешней средой; временной

Особенности СРВ (2)4. Характеристики задачи реального времени:длительность выполнения (execution time), период

Похожие презентации