2. Раскройте сущность систем жесткого и систем мягкого реального времени
Рассмотрим основные признаки систем жесткого и мягкого реального времени.
Признаки систем жесткого реального времени:
. недопустимость никаких задержек, ни при каких условиях;
. бесполезность результатов при опоздании;
. катастрофа при задержке реакции;
. цена опоздания бесконечно велика.
Пример системы жесткого реального времени - бортовая система управления самолетом.
Признаки систем мягкого реального времени:
. за опоздание результатов приходится платить;
. снижение производительности системы, вызванное запаздыванием реакции на происходящие события.
Пример - подсистема сетевого интерфейса. В этом случае можно восстановить пропущенный пакет, используя сетевой протокол, повторяющий передачу пропущенных пакетов. При этом, конечно, произойдет снижение производительности системы.
Таким образом, различие между системами жесткого и мягкого реального времени определяется следующими требованиями: система называется системой жесткого реального времени, если она "не имеет права опаздывать", и мягкого реального времени - если ей "не следует опаздывать".
3. Приведите типичную структуру построения системы реального времени
Систему реального времени можно разделить как бы на три слоя:
1. Ядро - содержит только строгий минимум, необходимый для работы системы: управление задачами, их синхронизация и взаимодействие, управление памятью и устройствами ввода/вывода; размер ядра очень ограничен, часто несколько килобайт.
2. Система управления - содержит ядро и ряд дополнительных сервисов, расширяющих его возможности: расширенное управление памятью, вводом/выводом, задачами, файлами и т.д.
3. Система реального времени - содержит систему управления и набор утилит: средства разработки (компиляторы, отладчики и т.д.) и средства визуализации (взаимодействия человека и операционной системы).
4.Приведите классификацию задач в системах реального времени
Задача (или поток, или нить, thread) — это как бы одна из ветвей исполнения процесса. Она разделяет с процессом область памяти под код и данные, имеет собственный стек и состояние и т.д.
Задачи, по своей манере действовать, можно разделить на 3 категории:
1. Циклические задачи. Характерны для процессов управления и интерактивных процессов.
2. Периодические задачи. Характерны для многих технологических процессов и задач синхронизации.
3. Импульсные задачи. Характерны для задач сигнализации и асинхронных технологических процессов.
5.Опишите функциональную структуру информационного тракта срв и устройства связи с объектом
Блок-схема обобщенной
функциональной структуры информационного
тракта и устройства связи с объектом
представлена на рис. 1.
На вход системы поступает в общем случае аналоговый сигнал S(t), рассматриваемый как реализация случайного процесса и сформированный информационным устройством (или датчиком), являющимся источником данных.
В блоке подготовки данных сигнал подвергается предварительной аналоговой обработке. Поскольку подсистема обработки является цифровой системой, то каждый сигнал подвергается процедуре аналого-цифрового преобразования в модуле АЦП. Последовательность отсчётов от различных измерительных каналов объединяется в общий поток для последующего ввода в компьютер или передачи по каналу связи. В ряде случаев могут применяться устройства сжатия данных либо сжатие осуществляется после ввода данных в компьютер – программные методы сжатия.
Подсистема передачи включает кодер и декодер канала связи, передающее и приемное устройства и канал связи. Кодер и декодер осуществляют кодирование и декодирование сигналов с целью дополнительной защиты передаваемых сообщений от помех в канале связи и могут отсутствовать при наличии качественного канала.
Восстановление исходного аналогового сообщения по цифровым отсчётам с допустимой погрешностью производится на приемной стороне. В современных системах восстановление непрерывного сообщения, как правило, не выполняется, поскольку регистрация, хранение и обработка информации выполняются в цифровом виде, но принципиальная возможность восстановления предусматривается.