Texnologik jarayonlarni real vaqt rejimida boshqarish

Texnologik jarayonlarni real vaqt rejimida boshqarish
Real vaqt tizimi. Dasturiy tizim «real vaqt tizimi» bo‘lib hisoblanadi, ishning muvaffaqiyati nafaqat uning mantiqiy to‘g‘riligidan, balki olingan natijalar vaqtiga ham bog‘liq. Agar bunday tizim vaqtli cheklanishni qoniqtirmasa, unda uning ishidagi adashishlar qayd qilinishi lozim. Posıx 1003. 1 standarti «real vaqt» deganda, bu tizimning ma’lum vaqt oralig‘ida servisning talab qilingan darajasi bilan ta’minlash deb ta’riflaydi. Shunday qilib, tizimning oldindan bashorat qilinmagan tashqi hodisalarining paydo bo‘lishiga vaqtning oldindan bashorat qilingan reaksiyasi real vaqt tizimining chegarasi bo‘lib hi
Real vaqt tizimi. Dasturiy tizim «real vaqt tizimi» bo‘lib hisoblanadi, ishning muvaffaqiyati nafaqat uning mantiqiy to‘g‘riligidan, balki olingan natijalar vaqtiga ham bog‘liq. Agar bunday tizim vaqtli cheklanishni qoniqtirmasa, unda uning ishidagi adashishlar qayd qilinishi lozim. Posıx 1003. 1 standarti «real vaqt» deganda, bu tizimning ma’lum vaqt oralig‘ida servisning talab qilingan darajasi bilan ta’minlash deb ta’riflaydi. Shunday qilib, tizimning oldindan bashorat qilinmagan tashqi hodisalarining paydo bo‘lishiga vaqtning oldindan bashorat qilingan reaksiyasi real vaqt tizimining chegarasi bo‘lib hi
Ba’zida real vaqt tizimi tushunchasi «tezkor tizim» bilan tenglashtiriladi, biroq bu har doim ham to‘g‘ri bo‘lavermaydi, chunki tizimning ushlanib qolish reaksiyasining vaqti emas, balki ko‘rib chiqilayotgan vazifa uchun yetarli bo‘lgan vaqt muhimdir va U kafolatlangan bo‘lishi lozim.Ko‘pgina amaliy sohalarda «real vaqt»ga o‘zgacha tushuncha bilan qaraladi.soblanadi.
Signallarga raqamli ishlov berish sohasidan misol qilib keltiramiz. Agar audio ma’lumotlarga ishlov berishda tovushning har bir T soniyasi tahliliga T dan oshib ketuvchi vaqt kerak bo‘ladigan bo‘lsa, bunday ishlov berish jarayoni real vaqt jarayoni bo‘lib hisoblanmaydi. Agar T soniyadan kam talab qilinsa, bu endi real vaqt jarayoni bo‘lib hisoblanadi.
Signallarga raqamli ishlov berish sohasidan misol qilib keltiramiz. Agar audio ma’lumotlarga ishlov berishda tovushning har bir T soniyasi tahliliga T dan oshib ketuvchi vaqt kerak bo‘ladigan bo‘lsa, bunday ishlov berish jarayoni real vaqt jarayoni bo‘lib hisoblanmaydi. Agar T soniyadan kam talab qilinsa, bu endi real vaqt jarayoni bo‘lib hisoblanadi.
«Qattiq» va «yumshoq» real vaqt tizimi ajratiladi. «Qattiq» real vaqt tizimi ma’lum interval vaqtida harakatlarni bajarishni ta’minlaydi. Odatda, bunday kafolatlar reaksiyaning o‘rnatilgan muddatidan chetga chiqishi tizimning ishlash qobiliyatining fatal buzilishiga olib keluvchi tizimlar uchun talab qilinadi.
Bunga o‘xshash jamlanma quyidagilarni o‘z ichiga oladi:U birinchi bo'lib 1947 yilda AQSh harbiy-dengiz floti uchun IBM tomonidan ishlab chiqilgan Whirlwind loyihasida yoki AQShning Havo kuchlari uchun yaratilgan yarimavtomatik yer osti havosidan himoya qilish tizimida (SAGE) ishlatilgan.
Ikkala loyiha ham real vaqt tizimlari sifatida bugungi standartlarga mos keladi. Vaqtincha qo'shadigan hissasiga qo'shimcha ravishda, Whirlwind loyihasi birinchi marta ferrit yadrosidan foydalanishni va Fortran-dan oldingi yuqori darajadagi til kompilyatorini o'z ichiga oldi. Boshqa erta real vaqt tizimlari SABRE (1959 yilda American Airlines tomonidan ishlab chiqilgan) kabi aviachiptalarni rezervasyon qilishda, shuningdek jarayonlarni boshqarish uchun ishlatilgan, ammo milliy kosmik dasturning paydo bo'lishi real vaqtni rivojlantirish uchun yanada ko'proq imkoniyatlarni taqdim etdi kosmik va telemetriya boshqaruv tizimlari. O'tgan asrning 60-yillariga kelib bunday tizimlarning jadal rivojlanishi ro'y berdi va shundan keyingina real vaqt rejimida ishlov berishga moslashtirilgan uskunalarning mavjudligi bilan real vaqt rejimidagi muammolarni hal qilishga jiddiy noharbiy qiziqish paydo bo'ldi.
Ikkala loyiha ham real vaqt tizimlari sifatida bugungi standartlarga mos keladi. Vaqtincha qo'shadigan hissasiga qo'shimcha ravishda, Whirlwind loyihasi birinchi marta ferrit yadrosidan foydalanishni va Fortran-dan oldingi yuqori darajadagi til kompilyatorini o'z ichiga oldi. Boshqa erta real vaqt tizimlari SABRE (1959 yilda American Airlines tomonidan ishlab chiqilgan) kabi aviachiptalarni rezervasyon qilishda, shuningdek jarayonlarni boshqarish uchun ishlatilgan, ammo milliy kosmik dasturning paydo bo'lishi real vaqtni rivojlantirish uchun yanada ko'proq imkoniyatlarni taqdim etdi kosmik va telemetriya boshqaruv tizimlari. O'tgan asrning 60-yillariga kelib bunday tizimlarning jadal rivojlanishi ro'y berdi va shundan keyingina real vaqt rejimida ishlov berishga moslashtirilgan uskunalarning mavjudligi bilan real vaqt rejimidagi muammolarni hal qilishga jiddiy noharbiy qiziqish paydo bo'ldi.
Real vaqt tizimi klassifikatsiyasi
Real vaqt tizimi klassifikatsiyasi
Tizim biron bir voqea yoki so'rovga aniq belgilangan vaqt ichida javob berishga majbur bo'lganda, biz buni real vaqtda tizim deb ataymiz. Belgilangan vaqt belgilangan muddat deb nomlanadi. Ushbu tizimlar oldindan aytib berilishi kerak va shuning uchun aniqlanish asosida aniqlanadi.Agar real vaqt tizimi o’rnatilgan bo'lsa, biz uni real vaqtda o'rnatilgan tizim deb ataymiz.
Haqiqiy vaqtda o'rnatilgan tizimlarga misollar samolyotlarni boshqarish, qulflashga qarshi tormoz tizimlari, elektron yurak stimulyatorlari
Vaqtni cheklash
Vaqtni cheklash
Har bir real vaqt tizimida vaqtni cheklashlar to'plami mavjud bo'lib, ular u uchun mo'ljallangan. Tizimda vaqt cheklovlari bo'lmasa, u real vaqtda emas.Ushbu vaqt cheklovlarini ikki toifaga bo'lish mumkin: voqealarga javob va vazifalarni rejalashtirish.
Hodisalarga javob
Hodisa - bu tizim javob berishi kerak bo'lgan ogohlantiruvchi narsa. Bular apparat va dasturiy ta'minotda boshlanishi mumkin va ular biron bir narsa yuz berganligini va ular bilan shug'ullanish kerakligini ko'rsatadi. Hodisa ichki yoki tashqi tanaffus ko'rinishida paydo bo'lganda ko'proq tanish bo'lishi mumkin. Masalan, tugma bosilganda tizim buni sezishi va kerakli operatsiyalarni bajarishi mumkin. Voqealar har qanday vaqtda tizim o'zgarishini aniqlasa hosil bo'lishi mumkin. Tizim hodisani aniqlagan vaqt va uning ushbu hodisaga javob bergan vaqti o'rtasidagi vaqt, kechikish deyiladi. Kechikish aniqlanish vaqtini olib tashlagan holda javob vaqti sifatida belgilanadi.
Vazifalarni rejalashtirish
Vazifalarni rejalashtirish
Vazifa - bu tizim protsessor tomonidan bajarilishi kerak bo'lgan ko'rsatmalar to'plami. Ba'zi real vaqtda tizim dizaynerlari vazifalarni rejalashtirishni afzal ko'rishadi, ayniqsa agar ular vaqti-vaqti bilan bajarilsa. Ko'pgina o'rnatilgan tizimlar bir necha marta kirishlarni his qilishlari va so'ngra ushbu yangi ma'lumotlarga asoslangan holda chiqishlarni o'zgartirishlari kerak. Ushbu turdagi tizimlar vazifalarni ishlatishga yordam beradi. Ushbu vazifalar odatda rejalashtiruvchi deb ataladigan dasturiy ta'minot yordamida rejalashtiriladi va bajariladi. Rejalashtirilgan vazifani bajarish kerak bo'lgan vaqt va u aslida bajarilishi vaqti orasidagi vaqt jitter deb ataladi. Jitter istalgan vaqtni olib tashlagan holda haqiqiy vaqt sifatida aniqlanadi.
Haqiqiy vaqtda operatsion tizim (RTOS)-bu operatsion tizimning bir turi bo'lib, uning asosiy maqsadi ma'lum bir uskunalarda real vaqtda tizimlarni loyihalash, ishlab chiqish va ishlatish uchun zarur va etarli funktsiyalar majmuini ta'minlashdir.
Qattiq va yumshoq real vaqtda tizimlar
Qattiq va yumshoq real vaqtda tizimlar
Haqiqiy vaqtda operatsion tizimlar ba'zan ikki turga bo'linadi-qattiq real vaqt rejimlari va yumshoq real vaqt tizimlari.
Hatto eng yomon holatlarda ham real vaqtda bajariladigan vazifani bajarish uchun zarur bo'lgan vaqtni ta'minlay oladigan operatsion tizim qattiq real vaqtda operatsion tizim deb ataladi. Haqiqiy vaqtda bajariladigan vazifaning o'rtacha bajarilish vaqtini o'rtacha ta'minlay oladigan tizim yumshoq real vaqtda operatsion tizim deb ataladi.Qattiq real vaqtda tizimlar tizimning javobini kechiktirishga yo'l qo'ymaydi, chunki bu natijalarning ahamiyatini yo'qotishiga, katta moliyaviy yo'qotishlarga yoki hatto baxtsiz hodisalar va falokatlarga olib kelishi mumkin.
Qattiq real vaqt tizimlariga bortni boshqarish tizimlari (samolyotda, kosmik kemada, kema va boshqalarda), favqulodda vaziyatlardan himoya qilish tizimlari, favqulodda hodisalarni qayd etish qurilmalari misol bo'lishi mumkin
Yumshoq real vaqtda tizimda javobni kechiktirish natijalar narxini oshirishi va ish faoliyatini kamaytirishi mumkin bo'lgan xato deb hisoblanadi, lekin halokatli emas. Masalan, kompyuter tarmog'ining ishlashi.Agar tizim keyingi qabul qilingan paketni qayta ishlashga ulgurmagan bo'lsa, bu uzatuvchi tomonda to'xtashga va qayta yuborishga olib keladi (protokolga qarab). Hech qanday ma'lumot yo'qolmaydi, lekin tarmoq ishlashi kamayadi.Qattiq va yumshoq real vaqt tizimlari o'rtasidagi asosiy farqni quyidagicha tavsiflash mumkin: real vaqt rejimida sodir bo'lgan voqealarga hech qachon kechikmaydi; real vaqtda ishlaydigan yumshoq tizim voqealarga javob berishda kech bo'lmasligi kerak. ].Ko'pincha, real vaqtda operatsion tizim faqat real vaqtdagi muammolarni hal qilish uchun ishlatilishi mumkin bo'lgan tizim hisoblanadi.
Yumshoq real vaqtda tizimda javobni kechiktirish natijalar narxini oshirishi va ish faoliyatini kamaytirishi mumkin bo'lgan xato deb hisoblanadi, lekin halokatli emas. Masalan, kompyuter tarmog'ining ishlashi.Agar tizim keyingi qabul qilingan paketni qayta ishlashga ulgurmagan bo'lsa, bu uzatuvchi tomonda to'xtashga va qayta yuborishga olib keladi (protokolga qarab). Hech qanday ma'lumot yo'qolmaydi, lekin tarmoq ishlashi kamayadi.Qattiq va yumshoq real vaqt tizimlari o'rtasidagi asosiy farqni quyidagicha tavsiflash mumkin: real vaqt rejimida sodir bo'lgan voqealarga hech qachon kechikmaydi; real vaqtda ishlaydigan yumshoq tizim voqealarga javob berishda kech bo'lmasligi kerak. ].Ko'pincha, real vaqtda operatsion tizim faqat real vaqtdagi muammolarni hal qilish uchun ishlatilishi mumkin bo'lgan tizim hisoblanadi.