Понятие системы реального времени

В больших системах отдельные подсистемы могут отлаживаться в иной

последовательности, а некоторые этапы могут отсутствовать, например, если система создается в единственном экземпляре (например, крупные АСУ административного типа). Для таких систем границы между отдельными этапами, а также время ввода в эксплуатацию не могут быть точно определены, поскольку имеет место поэтапная разработка и внедрение отдельных задач.

Остальные этапы из числа указанных выше также могут быть изменены или исключены в зависимости от размера и типа системы.

Последовательность выполнения основных этапов и возможности исключения некоторых показаны на рис. 2. Связи между этапами, идущие в обратном (по отношению к последовательности разработки) направлении, отражают возможность корректировки некоторых решений, принятых на предшествующих этапах, по результатам анализа или исследований, выполненных на последующих этапах.

 

 

 

 

 

 

Разработка технических предложений

Разработка технического задания или технических требований

Эскизное проектирование

Техническое проектирование

Разработка рабочих чертежей

Изготовление опытного образца

Отладка и испытание опытного образца

Изготовление и эксплуатация готового образца

Серийный выпуск

Макетирование и оценочное программирование

 

 

 

 

 

 

Рис. 2. Основные этапы создания СРВ

 

Проблемы при создании СРВ

 

В процессе создания систем реального времени, возникают проблемы. Рассмотрим основные из них.

Одна из наиболее серьезных проблем  –  производительность системы. Необходимы не только быстрые алгоритмы обработки данных, но и организация истинной синхронизации различных частей системы. Нет необходимости в быстрых алгоритмах обработки, если пользователь системы будет ожидать обновления данных. Части программ, которые работают в однопроцессорной системе, могут оказаться неэффективными или просто не работать в многопроцессорной системе. Системы реального времени очень требовательны к ресурсам компьютера, поэтому все чаще в СРВ используется несколько процессоров. 

Еще одна проблема, возникающая в процессе создания систем – доступ к промежуточным результатам (например, оценка и отображение на экране параметров регистрируемых сигналов). Само по себе получение их может оказаться сложной задачей, а делать это в ограниченных временных рамках с возможностью их отображения и сохранения не всегда удается.

Трудоемкость построения систем реального времени во многом связана с жесткой привязкой к конкретным процессорам. Независимость от аппаратуры может быть реализована на уровне операционной системы и (или) за счет перекодирования программ. Если программа позволяет пользователю распределять задачи по процессорам (определять, какой блок программы выполняется тем или иным процессором) и определять временные интервалы (соотношение работа/ожидание для определенного процессора), то пользователь может скорректировать распределение программных модулей между процессорами. Разработка таких систем непосредственно связана с новым направлением – параллельные вычисления с использованием объектно-ориентированного подхода и представляет большой интерес для развития систем реального времени.

 

Заключение

 

В данной работе было раскрыто понятие системы реального времени. Особое внимание было уделено анализу и проектированию этих систем. Проектирование системы есть циклический, "итерационный" процесс, проходящий от общего (системы) к частному (элемент системы) и обратно к общему с постепенным уточнением и углублением характеристик на каждом цикле итерации.

Были выявлены и пояснены этапы анализа и проектирования СРВ. А именно, весь период создания СРВ состоит из следующих этапов:

   * разработка технических  предложений; разработка технических  требований к системе;

   * разработка эскизного  проекта;

   * разработка технического  проекта;

   * изготовление рабочих  чертежей;

   * создание опытного  образца;

   * проведение испытаний  опытного образца,

   * корректировка рабочей  документации;

   * изготовление головного  образца,

   * корректировка документации;

   * опытная эксплуатация  и доработка головного образца,

   * корректировка документации;

   * выпуск и ввод  в эксплуатацию серийных образцов.

 

Библиографический список

 

   1. Чрефанов А. Г., Троценко А. Г., Проектирование систем реального времени. Учебное пособие. – Таганрог: Изд-во ТРТУ, 2005. – 226 с.

   2. Сулейманова А. М., Системы реального времени: учебное  пособие / Уфимск. гос. авиац. техн. ун-т. – Уфа, 2004. – 292 с.

   3.  Ослэндер Д. М., Риджли Дж. Р., Ринггенберг Дж. Д., Управляющие программы для механических систем: объектно-ориентированное проектирование систем реального времени. Учебное пособие. – М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2004. – 413 с., ил.

   4.  Гвоздева Т. В., Баллод Б. А, Проектирование информационных систем. Учебное пособие. – Ростов н/Д: Феникс, 2009. – 508 с., ил.

   5.  Разработка информационных  систем [Электронный ресурс]. -  Режим  доступа: http://www.stion.ru/?page_id=250