Azərbaycanca
Беларускі
Dansk
Deutsch
Española
Français
Indonesia
Italiana
日本語
Қазақ
Lietuvos
Nederlands
Português
Русский
සිංහල
แบบไทย
Türkçe
Українська
中國人
United State
Afrikaans
Система реального часу (СРЧ) — це система, яка повинна реагувати на події у зовнішньому по відношенню до системи середовищі або впливати на середовище в межах необхідних часови́х обмежень. Оксфордський словник англійської мови свідчить про СРЧ, як про систему, для якої важливий час отримання результату. Іншими словами, обробка інформації системою повинна проводитися за певний скіченний період часу, щоб підтримувати постійну та своєчасну взаємодію з середовищем. Звісно, що масштаб часу контролюючої системи та контрольованого нею середовища повинен збігатися.
Під реальним часом розуміється кількісна характеристика, яка може бути виміряна реальними фізичними годинами, на відміну від логічного часу, який визначає лише якісну характеристику, відображену відносним порядком проходження подій. Кажуть, що система працює в режимі реального часу, якщо для опису роботи цієї системи потрібні кількісні часові́ характеристики.
Характеристики систем реального часу
Процеси (задачі) систем реального часу можуть мати такі характеристики та пов'язані з ними обмеження:
- дедлайн (англ. deadline) — критичний термін обслуговування, граничний термін завершення якої-небудь роботи;
- латентність (англ. latency) — час відгуку (час затримки) системи на зовнішні події;
- джитер (англ. jitter) — розкид значень часу відгуку. Можна розрізнити джіттер запуску (англ. release jitter) — період часу від готовності до виконання до початку виконання завдання та джіттер виведення (англ. output jitter) — затримка по закінченні виконання завдання. Джиттер може виникати під впливом інших, одночасно виконуваних завдань.
У моделях систем реального часу можуть фігурувати й інші параметри, наприклад, період та кількість ітерацій (для періодичних процесів), навантаження (англ. load) — кількість команд процесора в гіршому випадку.
Залежно від допустимих порушень часови́х обмежень системи реального часу можна поділити на системи жорсткого реального часу, для яких порушення рівнозначні відмови системи, і системи м'якого реального часу, порушення характеристик яких призводять лише до зниження якості роботи системи.
Слід зауважити, що визначення жорсткого реального часу нічого не говорить про абсолютне значення часу відгуку: це можуть бути як мілісекунди, так і тижні. Вимоги до систем м'якого реального часу можна задати лише в ймовірнісних термінах, наприклад, як відсоток відгуків, виданих у встановлені часові́ рамки. Цікаво, що при проектуванні попередні розрахунки легше виконати для системи жорсткого реального часу, ніж отримати, наприклад, частку виконуваних в строк завдань в системі м'якого реального часу, тому розробники таких систем часто користуються інструментами та методиками для проектування систем жорсткого реального часу.
Події реального часу
Події реального часу можуть відноситься до однієї з трьох категорій:
- Асинхронні події — повністю непередбачувані події. Наприклад, виклик абонента телефонної станції.
- Синхронні події — передбачувані події, які трапляються з певною регулярністю. Наприклад, вивід аудіо та відео.
- Ізохронні події — регулярні події (різновид асинхронних), які трапляються протягом інтервалу часу. Наприклад, в мультимедійному додатку дані аудіопотоку повинні надійти за час надходження відповідної частини потоку відео.
Застосування систем реального часу
З розвитком технологій системи реального часу знайшли застосування в різних областях. Особливо широко СРЧ застосовуються в промисловості, включаючи системи управління технологічними процесами, системи промислової автоматики, SCADA-системи, випробувальне та вимірювальне обладнання, робототехніку. Застосування в медицині включають в себе томографію, обладнання для радіотерапії, приліжковий моніторинг. СРЧ вбудовані в периферійні пристрою комп'ютерів, телекомунікаційне обладнання та побутову техніку, таку як лазерні принтери, сканери, цифрові камери, кабельні модеми, маршрутизатори, системи для відеоконференцій та інтернет-телефонії, мобільні телефони, мікрохвильові печі, музичні центри, кондиціонери, системи безпеки. На транспорті СРЧ застосовуються в бортових комп'ютерах, системах регулювання вуличного руху, управлінні повітряного руху, аерокосмічній техніці, системи бронювання квитків, тощо. СРВ знаходять застосування і в військовій техніці: системах наведення ракет, протиракетних системах, системах супутникового стеження.
Приклади
Приклади систем, що працюють в режимі реального часу:
- Автоматизована система керування технологічним процесом;
- бортова система керування космічного апарату;
- Автоматизована система наукових досліджень (наприклад, у галузі ядерної фізики);
- система обробки аудіо-і відеопотоків при трансляції в прямому ефірі;
- інтерактивна комп'ютерна гра.
Проблеми
При створенні систем реального часу доводиться вирішувати проблеми прив'язки внутрішньосистемних подій до моментів часу, своєчасного захоплення та звільнення системних ресурсів, синхронізації обчислювальних процесів, потоків даних, тощо. Системи реального часу зазвичай використовують спеціалізоване обладнання (наприклад, таймери) та програмне забезпечення (наприклад, операційні системи реального часу).
Див. також
Примітки
- Labrosse, et al, 2007, с. 536.
- Mall, 2006, с. 2-3.
- Huss, S.A. Advances in Design and Specification Languages for Embedded Systems: Selected Contributions from FDL’06. — Springer, 2007. — P. 345. — .
- Labrosse, et al, 2007, с. 539.
- Ganssle, Barr, 2003, с. 251.
- Mall, 2006, с. 3-8.
Література
- Jean J. Labrosse, et al. Chapter 8. DSP in Embedded Systems // Embedded Software. — Newnes, 2007. — 792 p. — .
- Jack Ganssle and Michael Barr. Embedded systems dictionary. — CMP Books, 2003. — 293 p. — ISBN 1-57820-120-92.
- Dimosthenis Kyriazis, Theodora Varvarigou, Kleopatra Konstanteli. Achieving Real-Time in Distributed Computing. — IGI Global, 2011. — 452 p. — .
- Rajib Mall. Real-Time Systems: Theory and Practice. — IGI Global, 2006. — 242 p. — .
 | Це незавершена стаття про операційні системи. Ви можете проєкту, виправивши або дописавши її. |
Вікіпедія, Українська, Україна, книга, книги, бібліотека, стаття, читати, завантажити, безкоштовно, безкоштовно завантажити, mp3, відео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, малюнок, музика, пісня, фільм, книга, гра, ігри, мобільний, телефон, android, ios, apple, мобільний телефон, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, ПК, web, Інтернет
Sistema realnogo chasu SRCh ce sistema yaka povinna reaguvati na podiyi u zovnishnomu po vidnoshennyu do sistemi seredovishi abo vplivati na seredovishe v mezhah neobhidnih chasovi h obmezhen Oksfordskij slovnik anglijskoyi movi svidchit pro SRCh yak pro sistemu dlya yakoyi vazhlivij chas otrimannya rezultatu Inshimi slovami obrobka informaciyi sistemoyu povinna provoditisya za pevnij skichennij period chasu shob pidtrimuvati postijnu ta svoyechasnu vzayemodiyu z seredovishem Zvisno sho masshtab chasu kontrolyuyuchoyi sistemi ta kontrolovanogo neyu seredovisha povinen zbigatisya Pid realnim chasom rozumiyetsya kilkisna harakteristika yaka mozhe buti vimiryana realnimi fizichnimi godinami na vidminu vid logichnogo chasu yakij viznachaye lishe yakisnu harakteristiku vidobrazhenu vidnosnim poryadkom prohodzhennya podij Kazhut sho sistema pracyuye v rezhimi realnogo chasu yaksho dlya opisu roboti ciyeyi sistemi potribni kilkisni chasovi harakteristiki Harakteristiki sistem realnogo chasuProcesi zadachi sistem realnogo chasu mozhut mati taki harakteristiki ta pov yazani z nimi obmezhennya dedlajn angl deadline kritichnij termin obslugovuvannya granichnij termin zavershennya yakoyi nebud roboti latentnist angl latency chas vidguku chas zatrimki sistemi na zovnishni podiyi dzhiter angl jitter rozkid znachen chasu vidguku Mozhna rozrizniti dzhitter zapusku angl release jitter period chasu vid gotovnosti do vikonannya do pochatku vikonannya zavdannya ta dzhitter vivedennya angl output jitter zatrimka po zakinchenni vikonannya zavdannya Dzhitter mozhe vinikati pid vplivom inshih odnochasno vikonuvanih zavdan U modelyah sistem realnogo chasu mozhut figuruvati j inshi parametri napriklad period ta kilkist iteracij dlya periodichnih procesiv navantazhennya angl load kilkist komand procesora v girshomu vipadku Zalezhno vid dopustimih porushen chasovi h obmezhen sistemi realnogo chasu mozhna podiliti na sistemi zhorstkogo realnogo chasu dlya yakih porushennya rivnoznachni vidmovi sistemi i sistemi m yakogo realnogo chasu porushennya harakteristik yakih prizvodyat lishe do znizhennya yakosti roboti sistemi Slid zauvazhiti sho viznachennya zhorstkogo realnogo chasu nichogo ne govorit pro absolyutne znachennya chasu vidguku ce mozhut buti yak milisekundi tak i tizhni Vimogi do sistem m yakogo realnogo chasu mozhna zadati lishe v jmovirnisnih terminah napriklad yak vidsotok vidgukiv vidanih u vstanovleni chasovi ramki Cikavo sho pri proektuvanni poperedni rozrahunki legshe vikonati dlya sistemi zhorstkogo realnogo chasu nizh otrimati napriklad chastku vikonuvanih v strok zavdan v sistemi m yakogo realnogo chasu tomu rozrobniki takih sistem chasto koristuyutsya instrumentami ta metodikami dlya proektuvannya sistem zhorstkogo realnogo chasu Podiyi realnogo chasuPodiyi realnogo chasu mozhut vidnositsya do odniyeyi z troh kategorij Asinhronni podiyi povnistyu neperedbachuvani podiyi Napriklad viklik abonenta telefonnoyi stanciyi Sinhronni podiyi peredbachuvani podiyi yaki traplyayutsya z pevnoyu regulyarnistyu Napriklad vivid audio ta video Izohronni podiyi regulyarni podiyi riznovid asinhronnih yaki traplyayutsya protyagom intervalu chasu Napriklad v multimedijnomu dodatku dani audiopotoku povinni nadijti za chas nadhodzhennya vidpovidnoyi chastini potoku video Zastosuvannya sistem realnogo chasuZ rozvitkom tehnologij sistemi realnogo chasu znajshli zastosuvannya v riznih oblastyah Osoblivo shiroko SRCh zastosovuyutsya v promislovosti vklyuchayuchi sistemi upravlinnya tehnologichnimi procesami sistemi promislovoyi avtomatiki SCADA sistemi viprobuvalne ta vimiryuvalne obladnannya robototehniku Zastosuvannya v medicini vklyuchayut v sebe tomografiyu obladnannya dlya radioterapiyi prilizhkovij monitoring SRCh vbudovani v periferijni pristroyu komp yuteriv telekomunikacijne obladnannya ta pobutovu tehniku taku yak lazerni printeri skaneri cifrovi kameri kabelni modemi marshrutizatori sistemi dlya videokonferencij ta internet telefoniyi mobilni telefoni mikrohvilovi pechi muzichni centri kondicioneri sistemi bezpeki Na transporti SRCh zastosovuyutsya v bortovih komp yuterah sistemah regulyuvannya vulichnogo ruhu upravlinni povitryanogo ruhu aerokosmichnij tehnici sistemi bronyuvannya kvitkiv tosho SRV znahodyat zastosuvannya i v vijskovij tehnici sistemah navedennya raket protiraketnih sistemah sistemah suputnikovogo stezhennya Prikladi Prikladi sistem sho pracyuyut v rezhimi realnogo chasu Avtomatizovana sistema keruvannya tehnologichnim procesom bortova sistema keruvannya kosmichnogo aparatu Avtomatizovana sistema naukovih doslidzhen napriklad u galuzi yadernoyi fiziki sistema obrobki audio i videopotokiv pri translyaciyi v pryamomu efiri interaktivna komp yuterna gra ProblemiPri stvorenni sistem realnogo chasu dovoditsya virishuvati problemi priv yazki vnutrishnosistemnih podij do momentiv chasu svoyechasnogo zahoplennya ta zvilnennya sistemnih resursiv sinhronizaciyi obchislyuvalnih procesiv potokiv danih tosho Sistemi realnogo chasu zazvichaj vikoristovuyut specializovane obladnannya napriklad tajmeri ta programne zabezpechennya napriklad operacijni sistemi realnogo chasu Div takozhOperacijna sistema realnogo chasu Godinnik realnogo chasuPrimitkiLabrosse et al 2007 s 536 Mall 2006 s 2 3 Huss S A Advances in Design and Specification Languages for Embedded Systems Selected Contributions from FDL 06 Springer 2007 P 345 ISBN 9781402061493 Labrosse et al 2007 s 539 Ganssle Barr 2003 s 251 Mall 2006 s 3 8 LiteraturaJean J Labrosse et al Chapter 8 DSP in Embedded Systems Embedded Software Newnes 2007 792 p ISBN 978 0 7506 8583 2 Jack Ganssle and Michael Barr Embedded systems dictionary CMP Books 2003 293 p ISBN 1 57820 120 92 Dimosthenis Kyriazis Theodora Varvarigou Kleopatra Konstanteli Achieving Real Time in Distributed Computing IGI Global 2011 452 p ISBN 978 1 60960 827 9 Rajib Mall Real Time Systems Theory and Practice IGI Global 2006 242 p ISBN 9788131700693 Ce nezavershena stattya pro operacijni sistemi Vi mozhete dopomogti proyektu vipravivshi abo dopisavshi yiyi