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

63 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

13611. Политика, по существу, это власть: способность достичь желаемого результата какими бы то ни было средствами 13.64 KB
  Политика по существу это власть: способность достичь желаемого результата какими бы то ни было средствами. Э. Хейвуд Выбранное мною высказывание посвящено проблеме возможности использования определенных средств и методов для осуществления и удержания политичес
13612. Политическая партия – это союз людей, которые соединились для того, чтобы добиться нужных им всем законов 28.5 KB
  Политическая партия – это союз людей которые соединились для того чтобы добиться нужных им всем законов. И. Ильин Выбранное мною высказывание касается проблемы сущности значения политических партий и их роли в обществе. История партий в РФ насчитывает всего неск
13613. Государство существует не для того, чтобы превращать земную жизнь в рай, а для того, чтобы помешать ей окончательно превратиться в ад 16.26 KB
  Государство существует не для того чтобы превращать земную жизнь в рай а для того чтобы помешать ей окончательно превратиться в ад. Н. Бердяев Выбранное мною высказывание посвящено проблеме роли значения и функций государства как социального института. Эта пробл...
13614. Эссе по курсу обществознания, Государство растит людей: прекрасное – хороших, противоположное – дурных 33 KB
  Государство растит людей: прекрасное – хороших противоположное – дурных. Сократ. Выбранное мною высказывание затрагивает вопрос о воздействии государственных порядков на формирование личностных качеств людей. В современном мире данный вопрос является крайне акту
13615. Хорошая политика не отличается от здоровой нравственности 17.51 KB
  Хорошая политика не отличается от здоровой нравственности. Г.Б. де Мабли Выбранное мною высказывание связано с проблемой соотношения политики и морали. Проблема не нова. Сочетается ли политика и мораль пытались решить многие мыслители. Особенно важен этот вопрос в ...
13616. Человек, властвуя над другими, утрачивает собственную свободу 17.91 KB
  Человек властвуя над другими утрачивает собственную свободу. Ф. Бэкон В выбранном мною высказывании речь идет о проблеме роли влияния власти на человека который ею обладает. Влияние власти на ее носителя всегда было интересно мыслителям. Особенно их интересовало ...
13617. Закон должен быть строг, а люди снисходительны 16.24 KB
  Закон должен быть строг а люди снисходительны. М. Вовенарг В выбранном мною высказывании автор обращается к проблеме сопоставления норм права и норм морали. Эти социальные регуляторы во все времена имели наибольший вес в обществе именно поэтому многие ученые и ф...
13618. Истинное равенство граждан состоит в том, чтобы все они были одинаково подчинены закону 31.5 KB
  Истинное равенство граждан состоит в том чтобы все они были одинаково подчинены закону Ж. Даламбер Выбранное мною высказывание связано с сущностью равенства людей перед законом и судом. Без обеспечения равенства в этой сфере трудно говорить об обеспечении равенств
13619. Наказание не может быть вечным, но вина пребывает вовек 17.06 KB
  Наказание не может быть вечным но вина пребывает вовек. изречение из римского права Выбранное мною высказывание посвящено проблеме правового и морального наказания за правонарушение. С тех самых пор как только человек впервые преступил негласную норму морали бы