در جهان فیزیکی، منظور از سیستم بیدرنگ داشتن تاثیر فیزیکی در داخل یک بازهی زمانی است. معمولا، یک سیستم بیدرنگ یک سیستم کنترل کننده (کامپیوتر) و یک سیستم کنترل شده (محیط) را شامل میشود. سیستم کنترل کننده با محیط پیرامونش، مبتنی بر اطلاعات قابل دسترس محیط فعل و انفعال دارد. روی یک کامپیوتر بیدرنگ، که یک دستگاه یا یک پردازش را کنترل میکند، حسگرها در فاصلههای متناوب خواندنهایی را تولید میکنند و کامپیوتر باید به وسیلهی فرستادن سیگنالهایی به محرکها پاسخ دهد. ممکن است رویداد[1]های غیرمنتظره یا بیقاعدهای وجود داشته باشند که آنها نیز باید پاسخی دریافت نمایند. در تمام موارد، یک کران زمانی وجود خواهد داشت که در آن باید پاسخ تحویل داده شود. توانایی کامپیوتر برای برآورده کردن این نیازها به ظرفیتش برای انجام دادن محاسبات لازم در بازهی زمانی مفروض وابسته است. اگر تعدادی رویداد با یکدیگر اتفاق بیافتند، برای این که هر پاسخ در بازههای زمانی مورد نیاز آماده شود سیستم محاسباتی به زمانبندی کردن مولفهها نیاز خواهد داشت. حتی ممکن است، سیستم قادر نباشد تمام درخواستهای غیرمنتظرهی ممکن را برآورده نماید. در این مورد گفته میشود؛ سیستم منابع کافی ندارد، سیستمی با منابعی نامحدود و توانایی پردازش با سرعت نامتناهی میتوانست هر محدودیت زمانی را پاسخ دهد. ناتوانی در برآورده کردن محدودیتهای زمانی برای یک پاسخ، میتواند اثرات مختلفی داشته باشد؛ ممکن است هرگز تاثیری نداشته باشد، یا تاثیرات ممکن است ناچیز یا قابل اصلاح باشد، یا نتایج فاجعهآمیز باشند. هر وظیفهای که در سیستم بیدرنگ رخمیدهد چند ویژگی زمانی دارد. این ویژگیهای زمانی به هنگام زمانبندی کردن وظیفهها روی سیستم بیدرنگ باید مورد توجه قرار گیرند. ویژگیهای زمانی یک وظیفه مفروض مطابق ادامه است [Mar 2006]:
- زمان اجازه[2] (یا زمان آماده به کار[3]): زمانی که در آن وظیفه برای پردازش شدن آماده است.
- ضربالاجل[4]: بعد از این که وظیفه آماده شد، زمانی که اجرای وظیفه باید در آن کامل شود.
- کمترین تاخیر[5]: کمترین اندازهی زمانی که باید سپری شود، بعد از آماده شدن وظیفه و قبل از اجرای وظیفه.
- بیشترین تاخیر[6]: بیشترین اندازهی زمانی برای کامل شدن وظیفه، بعد از آماده شدن وظیفه. بدترین زمان اجرا[7] نیز به بدترین زمان پاسخ اشاره میکند.
- زمان اجرا[8]: زمان صرف شده برای کامل شدن وظیفه بدون وقفه، بعد از آماده شدن وظیفه.
- وزن[9] (یا اولویت[10]): به فوریت وظیفه بستگی دارد.
سیستمهای بیدرنگ طیف گستردهای از پیچیدگی میکرو کنترلهای بسیار ساده تا بسیار پیشرفته، سیستمهای مرکب و توزیع شده را در بر میگیرند. سیستمهای کنترل پردازش، سیستمهای کنترل پرواز، کاربردهای صنعتی انعطافپذیر، روباتها، سیستمهای هوشمند بزرگراهها، سیستمهای ارتباطی چندرسانهای[11] و پر سرعت مثالهایی از سیستمهای بیدرنگ هستند ([But 2005]، [Goo 2004]، [Lap 2004]، [Bak 1991]، [Jos 1996]).
هدف از کنترل کنندهی کامپیوتری ممکن است دستور دادن به روباتها، برای حرکت دادن قسمتهایی از یک ماشین بالابر در طریقی که مورد نیاز است باشد، بدون این که با دیگر اشیا تصادم داشته باشد. اگر کنترل کنندهی کامپیوتری روبات دستور توقف[12] یا اجرا[13] را صادر نکند، ممکن است روبات با دیگر اشیای موجود در کارخانه تصادم کند.
فهرست مطالب
سیستم های بی درنگ؛ ویژگی های زمانی و تعاریف 1
1-1-1: ویژگی های زمانی سیستم های بی درنگ 2
1-1-2: سیستم های بی درنگ 5
1-2: محیط های بی درنگ 8
1-2-1: سیستم های بی درنگ تک پردازنده 8
1-2-2: سیستم های بی درنگ چندپردازنده 8
1-2-3: سیستم های بی درنگ توزیع شده 10
1-3: دلایل استفاده از مدل چندپردازنده ای ناهمگن 10
مراجع 12
فایل Word
16 صفحه