1 Ответ
Режим РВ отличает время получения результата вычислений.Оно является критичным параметром.
Системы жесткого реального времени не допускают никаких задержек реакции ни при каких условиях, так как:
• результаты могут оказаться бесполезны в случае опоздания,
• может произойти катастрофа в случае задержки реакции,
• стоимость опоздания может оказаться бесконечно велика.
Примерами систем жесткого реального времени являются системы оцифровки зву-ка/изображения, встраиваемые контроллеры, бортовые системы управления, системы аварийной защиты, регистраторы аварийных событий.
Системы мягкого реального времени характеризуются тем, что задержка реакции не критична, хотя и может привести к увеличению стоимости результатов и снижению производитель-ности системы в целом. При этом допускается некоторый процент полученных с опозданием результатов, но обязательно ограничивается какой-либо другой параметр, например, максимально допустимая частота, минимальное время между двумя такими случаями опозданиями или некоторая среднестатистическая величина, образованная от указанных (к примеру, средняя производитель-ность системы). В связи с этим часто используют такое понятие, как качество обслуживания (Quality of Service, QoS). Это величина, верхнее значение которой соответствует работе системы без опозданий, а нижнее – минимально допустимому качеству результата.
Примером подобной задачи является воспроизведение цифрового видеопотока: превышение времени обработки в данном случае не фатально и приводит лишь к отдельным нарушениям последовательности воспроизведения в виде выпадения строк или кадров, уменьшая величину QoS. При определенном количестве или частоте выпадений картинка уже не может отображаться правильно, и хотя система не успевает вычислять результат, к примеру, всего лишь в 30% случаев, величина QoS уже равна нулю, так как окончательный результат неудовлетворителен. Другой пример – работа любой компь-ютерной сети. Если устройства сети не успевают обрабатывать пакеты данных, то это приводит к их повторной передаче. Данные при этом не теряются, но производительность сети снижается. К этой же категории можно отнести всевозможные интерактивные системы, где время реакции на действия пользователя должно быть если не нормированным, то хотя бы предсказуемым и стабильным: сюда относится, в частности, большинство бытовых устройств и компьютерных систем общего назначения.
Основное отличие между системами жесткого и мягкого реального времени можно выра-зить так: система жесткого реального времени никогда не опоздает с реакцией на событие, систе-ма мягкого реального времени - не должна опаздывать с реакцией на событие.
2 Ответ Структура управляемой системы реального времени
Системное
программное обеспечение
Операционная система + набор утилит администрирования и диагностики
Вычислительные
ресурсы
Аппаратное и программное обеспечение
Объект
управления
процессор
АЛУ УУ
ОЗУ
ПО |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
контроллеры
ОУ
Способы построения современных систем реального времени
Модуль
1
Ядро
Модуль
N
Модуль
2
ПП
Функции ядра: обеспечивать обработку прерываний, поддержку (процессорного) времени, синхронизацию и взаимодействие программных продуктов (т.е. диспетчеризацию), обеспечивая координированный доступ к ресурсам компьютера, таким как память и внешнее аппаратное обеспечение.
Набор модулей зависит от задач.
Внутри ядра существует микроядро, в котором сосредоточены аппаратно-зависимые функции. В нём обеспечена функция переносимости. В QNX есть только микроядро.