45444

Классификация систем реального времени. Средства разработки систем РВ. Понятие систем реального времени. Организация систем РВ. Требования к системам реального времени. Общие характеристики систем РВ

Доклад

Информатика, кибернетика и программирование

Классификация реализации систем реального времени СРВ распределенные системы управления с большим количеством контролируемых параметров. Система ориентирована на автоматизированные системы в которых требуется своевременная адекватная реакция на события. Языки СРВ предназначены для создания СРВ ssembler C d спутниковые системы наблюдения. Предназначены для визуализации работы автоматизированной системы или автоматизированного объекта.

Русский

2013-11-17

148.5 KB

85 чел.

Классификация систем реального времени. Средства разработки систем РВ. Понятие систем реального времени. Организация систем РВ. Требования к системам реального времени. Общие характеристики систем РВ.

Классификация реализации систем реального времени

СРВ - распределенные системы управления с большим количеством контролируемых параметров.

Реальное время – это время, которое удовлетворяет информационную систему в обслуживании внешних событий.

Основное применение СРВ находится в следующих областях:

  1.  Анализ протоколов передачи данных.

Анализатор протокола обеспечивает прием всех данных сети и анализ ошибок передачи данных. Существует программный и аппаратный анализатор протоколов.

  1.  Операционные СРВ. Система ориентирована на автоматизированные системы, в которых требуется своевременная адекватная реакция на события.
  2.  Применение в языках программирования. Языки СРВ предназначены для создания СРВ Assembler, C, Ada (спутниковые системы наблюдения).
  3.  Промышленные СРВ. Протоколы передачи данных АСУ: FieldBus, промышленные  Ethernet.
  4.  SCADA-приложения. Предназначены для визуализации работы автоматизированной системы или автоматизированного объекта.
  5.  БД реального времени – базы данных, в которых предусмотрены функции с физическими  данными, полученными в датчиках. Например, Industrial SQL.
  6.  SCADA-приложения и БД реального времени могут сформировать комплексные системы реального времени. Системы разрабатываются под ключ.

Классификация систем реального времени

  1.  По типу применения
  2.  По характеру работы

По типу применения различают:

  •  Универсальные.
    •  Специализированные.

СРВ называется специализированной, если она ориентирована на строго определенную задачу. Обычно применяются, где есть риск для человека. 70% - разработка, 30% - установка.

СРВ называется универсальной, если ее можно применять для различных задач автоматически. Человеческий фактор сведен к нулю. 90% - разработка, 10% - установка.

По характеру работы различают:

  •  Системы жесткого реального времени (hard) (HRT)
  •  Системы мягкого реального времени (soft) (SRT)

СЖРВ (система жесткого реального времени) – это СРВ, в которой невыполнение  одной функции ведет к отказу всей системы. Система может функционировать в случае отказа «не важной» функции.

Система является СМРВ (система мягкого реального времени), если она не является СЖРВ (системой жесткого реального времени).

Среди СЖРВ и СМРВ выделяют следующие системы:

  •  истинные СРВ – это СЖРВ, в которых время ответа очень мало.
  •  Устойчивые СРВ – это СМРВ, в которых нет преимущества от смены операций между собой.

Средства разработки систем РВ

Средства разработки  СРВ – это инструменты, позволяющие спроектировать СРВ на модельном объекте, отладить ее и перенести на реальный физический объект.

Проблемы проектирования систем

  1.  Распределенное управление. Сам объект систем автоматизации имеет несколько систем, требующих обеспечить взаимодействие между этими подсистемами. Подсистем может быть несколько, и одна подсистема может иметь несколько устройств управления. 1 устройство – 1 датчик.
  2.  
    Обеспечение реального масштаба времени.

Минимальный такт для СРВ – 20 мс. Минимальный цикл для СРВ – 20 мс.

  1.  Обеспечение заданного времени отклика на запрос.

Выделяют задачи:

  1.  Задача управления временем. Наличие таймеров программных и аппаратных, наличие функций контроля за выполнением операций. Время – это наивысший ресурс.
  2.  Планирование процесса выполнения задач. Построение очереди исполнения функций в автоматизированной системе. Данная последовательность реализуется в объекте, называемом планировщик.
  3.  Обеспечение коммуникации узлов в распределенных сетях. Сетевой планировщик задач.
  4.  Обеспечение логической корректности выполнения задач.

Построение алгоритма системы

Система называется системой реального времени (СРВ), если правильность ее функционирования зависит не только от логической корректности вычислений, но и от времени, за которое эти вычисления выполняются.

Основной задачей СРВ является получение надлежащих результатов за определенный кратчайший срок.

С точки зрения пользователя необходимо контролировать два параметра:

  1.  Логическая корректность вычислений.
  2.  Время возникновения событий в системе.

Организация систем реального времени

СРВ состоит из трех подсистем:

  1.  Контролируемая.
  2.  Контролирующая.
  3.  Операционная.

Между этими подсистемами существуют интерфейсы:

1-2 – интерфейс приложения,

2-3 – машинный интерфейс.

Контролируемая подсистема диктует требования в реальном масштабе времени и выдает основные характеристики объекта управления.

Контролирующая подсистема управляет вычислениями, управляет связью с внешним оборудованием.

Операционная подсистема обеспечивает связь с оператором. Контролирует полную деятельность системы.

Интерфейс приложения реализуется  с помощью датчиков и исполнителя элементов.

Машинный интерфейс обеспечивает связь конечных устройств информационной системы с подсистемой визуализации оператора.

Место СРВ в информационных системах

Все существующие информационные системы можно разделить на:

1. человеко-машинные системы

2. автоматизированные и автоматические системы

3. СРВ

Классификация по этим типам производится с параметрами надежность и вероятность отказа. В зависимости от установленных критериев определяется сложность к установке и адаптации системы

Существует группа систем обладающая высокой сложностью разработки, но не стоятся к СРВ. К ней можно отнести информационные системы, обеспечивающие накопление информации по требованиям оператора можно отнести СУБД.

При построении СРВ вероятность отказа должна составлять 10-10 за час функционирования. Вероятность отказа при смене режима работы должна составлять 10-4 за год.

Требования к СРВ

1. По времени выполнения задач и функционирования системы

   1.1. период функционирования – время, через которое задача запускается вновь

   1.2. крайний критический срок выполнения – превышение этого срока – отказ системы

   1.3. время выполнения – зависит от количества операций выполняемых задачей

   1.4. суммарное время выполнения – зависит от количества ошибок

2. Требование возможности параллельного выполнения нескольких задач

3. Предсказуемость (оператор должен знать что произойдет с системой по истечении какого0либо периода времени)

4. Учет максимального времени отклика на событие, а не среднего времени (учитывается самое наихудшее состояние в системе)

5. Особое требование в условии безопасности системы – защита системы от постороннего вмешательства в алгоритм системы. Вопросы безопасности должны решаться на информационном м организационном уровнях.

6. Возможность безотказной работы в течение длительного периода времени. Описывает регламент по работе системы м обслуживанию системы. Проведение регламентных работ производится не позднее 16-ти часов работы.

Контролирующая подсистема должна обеспечивать распределение ресурсов таких как память, доступ к сети, устройство длительного хранения информации.

Любая контролирующая подсистема, кроме обеспечения интерфейса операционной системы (ОС), должна обеспечивать контроль записи на внешние устройства.

Общие характеристики СРВ

СРВ – большая сложная система, которую разрабатывают больше года и в процессе функционирования дорабатывают.

1. СРВ – распределенные системы управления с большим количеством контролируемых параметров.

2. СРВ должна обеспечивать взаимодействие с окружающим миром в Ом числе жесткое взаимодействие с оборудованием и четким контролем операций.

3. Выполнение задач зависит от времени последовательности и времени исполнения

4. Сложность тестирования (для тестирования создают специальные группы, котрые не должны учувствовать в разработке системы, это  для того чтобы обеспечить максимальный эффект при анализе недостатков системы).

 


1

???

3


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

17051. Основні прийоми роботи в середовищі Windows 976 KB
  Практична робота №1 Тема: Основні прийоми роботи в середовищі Windows. Мета: вивчити структуру робочого столу і властивості основних об'єктів. Призначення: ознайомитися з основними об'єктами робочого столу теками Мій комп'ютер Мережеве оточення Корзина і пане
17052. Настройка операційної системи Windows 576.5 KB
  Практична робота №2 Тема. Настройка операційної системи Windows. Мета: придбати уміння і навик виконання операцій настройки основних засобів управління і елементів оформлення робочого столу за допомогою ОС Windows. Призначення: оволодіння засобами виконання основних оп
17053. Робота з вікнами. Вивчення прийомів роботи з обєктами 949 KB
  Практична робота №3 Тема: Робота з вікнами. Вивчення прийомів роботи з обєктами. Мета: ознайомитися із структурою стандартного вікна ОС Windows прийомами роботи з одним і декількома вікнами. Навчитися прийомам роботи з обєктами. Устаткування: ПК. Операційна система Win...
17054. Управління теками, файлами і ярликами 470.5 KB
  Практична робота №4 Тема: Управління теками файлами і ярликами Мета: придбати уміння і навик роботи з теками і файлами а також створення ярликів до них. Призначення: оволодіння прийомами створення і перейменування тек копіювання переміщення видалення і відновленн...
17055. Використовування програми «Провідник» 479.5 KB
  Практична робота №5 Тема: Використовування програми Провідник Мета: придбати уміння і навик роботи з програмою Провідник. Призначення: оволодіння засобами програми Провідник забезпечить закріплення навиків придбаних при виконанні попередньої роботи і сп
17056. Социальная защита населения. Социальные трансферты 186 KB
  В подобном контексте рассматриваемое понятие неизбежно связано с политикой обеспечения прав и гарантий в области уровня и качества жизни: на минимально достаточные средства для жизни; на социальное обеспечение в старости, в случае болезни, потери кормильца; на защиту от безработицы, охрану здоровья...
17057. Програмування арифметичних дій множення і розподіл 43.5 KB
  Практична робота №21 Тема: Програмування арифметичних дій множення і розподіл. Мета: Навчитися створювати програми на асемблері виконуючі операції множення і розподіл.. Устаткування: ПК. Програма Turbo Assembler 5.0. Правила ТБ. Хід роботи Описати коже...
17058. Програмування арифметичних виразів 40 KB
  Практична робота №22 Тема: Програмування арифметичних виразів. Мета: Навчитися створювати програми на асемблері виконуючі основні арифметичні дії. Устаткування: ПК. Програма Turbo Assembler 5.0. Правила ТБ. Методичні рекомендації. Індивідуальне завдання ...
17059. Основні прийоми роботи в середовищі Windows 247 KB
  Практична робота №1 Тема: Основні прийоми роботи в середовищі Windows. Мета: вивчити структуру робочого столу і властивості основних об'єктів. Призначення: ознайомитися з основними об'єктами робочого столу теками Мій комп'ютер Мережеве оточення Корзина і па