بلاگ

سیستم بلادرنگ چیست؟

سیستم بلادرنگ - مهداسیستم

سیستم بلادرنگ به سیستم هایی گفته می شود، که در آنها وظیفه های مربوط به درخواست ها باید در کمتر از زمان مشخص شده ای اجرا شوند. از جمله کاربرد های این نوع سیستم ها می توان به سیستم های حساس پزشکی، برخی سیستم های نظامی، کنترل سیستم های نیروگاه های هسته ای و … اشاره کرد. در این گونه سیستم ها باید پاسخ درخواست ها حتماً در زمان مشخصی ارسال گردد و در غیر این صورت سیستم دچار اختلال شده و حتی در کاربردهای حساس می تواند منجر به یک فاجعه گردد. از این روست که نوع پیاده سازی، کنترل زمان پاسخ گویی،سربار و نحوه الگوریتم های پیاده سازی شده و همچنین بستر سیستم عامل (RTOS) و سخت افزار حائز اهمیت فراوان است.

به طور کلی سیستم های بلادرنگ و سیستم های توزیع زمانی دو پیاده سازی کاملاً متفاوت داشته و در نوع عملکرد کاملاً متفاوت عمل می کنند. زیرا به دلیل ماهیت پاسخ دهی بلادرنگ، حافظه اشتراکی و اشتراک زمانی عملاً کاربرد نخواهد داشت. به همین دلیل است که در سیستم های بلادرنگ معمولاً اثری از سیستم عامل های نسل جدید و مدرن به چشم نمی خورد و در اکثر آنها از رسانه های ذخیره سازی مانند هارد دیسک ها نیز خبری نیست.

تفاوت سیستم های بلادرنگ و غیر بلادرنگ چیست؟

تفاوت عمده یک سیستم بلادرنگ و غیر بلادرنگ این است که در یک سیستم بلادرنگ، مهلت زمانی یک وظیفه یا به عبارتی محدودیت زمان پاسخگویی به وقایع، دارای اهمیت زیادی است. بطوری اگر مهلت زمانی یک وظیفه رعایت نشود، نه تنها کیفیت عملکرد سیستم کاهش می‌یابد بلکه ممکن است منجر به لطمه های ناخواسته یا خطاهای غیر قابل برگشت به سیستم شود.

سیستم های بلادرنگ - مهداسیستم

تصور اشتباهی که درباره یک سیستم بلادرنگ وجود دارد این است که فکر می کنیم یک سیستم بلادرنگ، سیستمی با سرعت بالا است. در صورتیکه یک سیستم بلادرنگ الزماً یک سیستم با سرعت بالا نیست. یک سیستم می‌تواند خیلی کُند کار کند، ولی در پاسخ دادن به رخدادها سرعت مناسبی داشته باشد.با توجه به کاربردهای سیستم های بلادرنگ و درجه حساسیت و فوریت واکنش به رخدادها خارجی، این سیستم ها به دو دسته­ ی سیستم بلادرنگ سخت و سیستم بلادرنگ نرم تقسیم می‌شوند.

سیستم بی درنگ سخت

سیستمی که برآورده نشدن محدودیت های زمانی در آن، باعث خراب شدن سیستم می‌شود. در چنین سیستمی ابداً نباید هیچ رخدادی از دست برود. مانند سیستم های کنترل شرایط بحرانی در نیروگاه های هسته ای

سیستم بلادرنگ نرم

سیستمی که کیفیت عملکردش، بخاطر برآورده نشدن محدودیت های زمانِ پاسخگویی کاهش می یابد، اما باعث خراب شدن سیستم نمی‌شود. مانند سیستم های مخابراتی

سیستم بلادرنگ - مهداسیستم

در پیاده‌سازی سیستم‌های بلادرنگ نرم، در صورتی که نیاز باشد، می‌توان از سیستم عامل‌های مختلفی استفاده کرد. مثلاً در بسیاری سیستم‌ها که در ساختار ساده هستند، اما نیاز به پروتکل‌های شبکه دارد، می‌توان از سیستم عامل ویندوز به صورت ساده شده استفاده کرد.

در این مورد انتخاب های مختلفی وجود دارد، برای مثال برخی خودپردازها از ویندوز ۹۸ خلاصه شده استفاده می‌کنند. سیستم‌های جهت‌یاب رادیویی ساخت صنایع داخلی در نسخه‌های مختلف از داس ۵، ویندوز ۹۸، ویندوز سی‌ایی (Windows CE)، ویندوز اکس‌پی‌ نهفته (Window XP Embedded) استفاده می‌کنند.

برخی سیستم‌های مخابراتی ساخت ایران از سیستم عامل‌های نهفته VxWorks یا eCos استفاده می‌کنند که دومی سیستم عامل متن ‌باز شرکت سیگنوس است و در حاضر توسط شرکت eCos Centric پشتیبانی می‌شود. لینوکس نهفته هم انتخاب دیگری است که می‌توان از آن برای این قبیل توسعه استفاده کرد.

نحوه عملكرد اين سيستم

قبل از آنكه نحوه عملكرد اين نوع سيستم‌ها را شرح دهيم، بايد مفهوم «واكنش‌پذير» بودن را شرح دهيم. البته تمام سيستم‌هاي بلادرنگ واكنش‌پذير نيستند ولي آن دسته‌اي كه واكنش‌پذير هستند، با محيط در تعامل هستند يعني در هر جايي كه قرار بگيرند، رفتار متفاوتي از خود نشان مي‌دهند.

بلادرنگ - مهداسیستم

به طور كلي زماني كه اين سيستم در يك محيط – آن جايي را كه سيستم در آنجا كار گذاشته مي‌شود را «محيط» (Environment) مي‌نامند – كار گذاشته شد.

به دو طريق مي‌تواند وظايف خود را انجام دهد: اول اينكه براي سيستم مشخص نمايند كه در يك زمان مشخص، يك عمل خاص را انجام دهد (البته در بسياري از مواقع نيز اين عمل بايد به صورت دوره‌اي انجام شود، مثلا در سيستم كنترل دما، براي سيستم مشخص مي‌كنند كه هر 8/0 ميلي ثانيه يك بار، دماي محيط را اندازه‌گيري كند) كه به اين نوع سيستم «سيستم بلادرنگ محرك به زمان» مي‌گويند.دوم اينكه با توجه به خبرهايي كه از حسگر (Sensor)هاي موجود در محيط مي‌رسد.

عمل‌هاي گوناگوني را انجام دهد، و به اين نوع سيستم نيز «سيستم بلادرنگ محرك به وقايع» مي‌گويند.البته محرك به زمان بودن، بسيار ساده‌تر از محرك به وقايع بودن است و نيازي به توضيح ندارد ولي در سيستم‌هاي بلادرنگ محرك به وقايع، سيستم يك خبر را از حسگرها مي‌گيرد (مثلا اگر حسگر دما باشد، درجه دماي محيط، و يا اگر حسگر نور باشد، شدت نور محيط و يا ارتفاع و …) و پس از اينكه تصميم گرفت تا چه عملي را روي محيط انجام دهد، دستور مي‌دهد تا آن عمل روي محيط انجام شود.

نوشته های مشابه

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *