Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Основы теории вычислительных систем.doc
Скачиваний:
50
Добавлен:
05.09.2019
Размер:
2.73 Mб
Скачать

Лекция №5 Порядок функционирования систем реального времени используемые для управления техническими объектами.

Для управления техническими объектами, такими как телефонное и телеграфное оборудование и т. п. могут быть использованы системы реального времени находящиеся в реальном режиме.

Соединяются с помощью каналов в/в, по которым в ВС поступают сигналы, отмечающие возникновение определенных ситуаций и данные, характеризующие состояние объекта.

Программы обслуживания хранятся в памяти ВМ, они инициируются в порядке, определенном в процессе, протекающим в управляемом объекте и в самой ЭВМ. Причины инициирования программы называют заявками.

Заявки генерируются в объекте и поступают в ЭВМ в случайный момент времени. За отрезок времени поступает Zi количество заявок, все они обслуживаться не могут и, при ограниченной производительности они должны быть поставлены в очередь.

O1

УП

Д2

П1

CPU

Z 1

O2

Z

Д1

П2

2

: : :

ПN

Om

Z m

Заявки z1 .. zm поступают в устройство прерывания. Устройство прерывания генерирует прерывание, в результате которого процессор переключается на программу постановки заявки в очередь Д1.

В физическом смысле очередь можно представить как ячейки памяти организованные определенным образом.

После завершения Д1 инициируется Д2.

Время ожидания одних очередей может сокращаться за счет увеличения времени других типов.

Для систем с одним обслуживающим блоком справедлив закон Клейнрона:

, улучшить время ожидания можно за счет ухудшения времени ожидания другого типа.

Дисциплина обслуживания заявок со смешанными приоритетами.

В отдельных случаях необходимо выполнить жесткое ограничение на время выполнения заявок, это требует назначение им абсолютного приоритета по отношению к остальным, в результате чего время ожидания низкоприоритетной заявки может стать недопустимо большим.

Чтобы выполнялись ограничения можно отдельные заявки обслуживать с относительным приоритетом, а остальные – без приоритета, это смешанная дисциплина обслуживания.

w

k

Разобьем все заявки на 3 класса:

  1. 1- М1

  2. 1+1) – (М1+ М2)

  3. 1+ М1+1) - М1

в каждом классе заявок можем назначить дисциплину обслуживания

1 класс – АП

2 – ОП

3 – БП

время ожидания в очереди

, k=1,…,M1 , k=M1+1,…, M1+ M2

, k= M1+ M2+1,…, M3

Rk-1 – загрузка системы потоками заявок с приоритетом выше или k-1

Rk – загрузка системы потоками заявок с приоритетом выше или k

RM1 – с приоритетом до M1

RM1+M2 – с приоритетом до M1+M2

R – случайная загрузка

λi – интенсивность входных потоков

Vk – математическое ожидание времени обслуживания

Vk(2) – второй начальный момент длительности обслуживания заявок

Vi(2) = Vi2 + σi2

σ – дисперсия времени обслуживания i-го типа заявок.

АП

W ОП

АП+ОП` АП

БП

K

M1 M M1+ M2 M