4.2. Мягкое реальное время (Soft Real-Time)

В системах мягкого реального времени нарушение дедлайна не критично, но желательно минимизировать задержки, так как качество работы системы ухудшается.

Основные характеристики

• Гибкие временные ограничения: выполнение после дедлайна возможно, но может снижать эффективность системы.

• Система стремится к минимизации задержек, но строгой гарантии выполнения задач в срок нет.

• Высокая адаптивность: могут использоваться механизмы перераспределения ресурсов и приоритетов.

Примеры мягких систем реального времени

• Потоковое видео и аудио (незначительные задержки могут ухудшить качество, но не приводят к катастрофе).

• Онлайн-игры (важно минимизировать лаги, но небольшие задержки допустимы).

• Управление трафиком в сети Интернет (задержки могут ухудшить пользовательский опыт, но система продолжает работать).

• Банковские и биржевые системы (оптимально выполнять транзакции быстро, но задержки допустимы).

Планирование задач в мягких системах

• Используются гибкие стратегии планирования, например:

  • Best-Effort Scheduling – выполняет задачи по мере доступности ресурсов.

  • Priority Queues – приоритетные очереди задач с разными уровнями важности.

  • Принцип прогнозирования и адаптации – динамическое перераспределение ресурсов.

4.3. Сравнение жесткого и мягкого реального времени

Критерий	Жесткое реальное время	Мягкое реальное время
Допустимо ли нарушение дедлайна?	Нет	Да (но нежелательно)
Последствия нарушения	Катастрофические	Ухудшение качества работы
Примерные области применения	Авиация, медицина, автопилоты	Онлайн-игры, видеозвонки, интернет-сервисы
Алгоритмы планирования	RMS, EDF, LLF	Best-Effort, приоритетные очереди
Гарантии времени выполнения	Строгие и детерминированные	Гибкие и вероятностные
Основной приоритет	Предсказуемость и безопасность	Производительность и качество работы

5. Средства связи с объектом Средства связи с объектом в системах реального времени

В системах реального времени (СРВ) важно не только обрабатывать данные в установленные временные рамки, но и эффективно взаимодействовать с внешними объектами (датчиками, исполнительными механизмами, пользователями и другими системами).

Средства связи с объектом – это аппаратные и программные механизмы, обеспечивающие сбор, передачу и обработку информации в режиме реального времени. Рассмотрим их подробнее.

5.1. Классификация средств связи в системах реального времени

Средства связи можно разделить на три основные группы:

1. Аппаратные интерфейсы – физические каналы передачи данных (порты, шины, модули связи).

2. Протоколы обмена данными – наборы правил передачи информации.

3. Программные механизмы взаимодействия – программные интерфейсы, драйверы и модели передачи сообщений.

5.2. Аппаратные интерфейсы связи

Аппаратные интерфейсы – это физические каналы, по которым происходит передача данных между объектом управления (контроллером) и системой реального времени.