Cac He Thong TGThuc ppsx

Chương 1: Giới thiệu về hệ thống thời gian thực 3 1.1 Các thuật ngữ 3 1.1.1 Các khái niệm về hệ thống. 3 1.1.2 Định nghĩa thời gian thực 6 1.1.3 Các sự kiện và Tính tiền định 10 1.1.4 Tận dụng CPU 13 1.2 Các vấn đề về thiết kế Hệ thời gian thực ( RTS) 15 1.3 Ví dụ về RTS 17 1.4 Những nhận thức sai về RTS hay gặp 20 1.5 Lược sử 21 1.5.1 Những tiến bộ về lý thuyết 21 1.5.2 Các hệ thống ban đầu 22 1.5.3 Phát triển phần cứng 22 1.5.4 Phầm mềm ban đầu 23 1.5.5 Hỗ trợ của hệ điều hành thương mại 24 1.6 Một số khái niệm cơ bản trong lập lịch tác vụ thời gian thực 26 1.6.1 Mô tả tác vụ 26 1.6.2. Lập lịch: khái niệm, thuật toán và đặc điểm 33 1.6.3 Lập lịch trong hệ điều hành cổ điển 38 1.6.4 Minh hoạ lập lịch thời gian thực 42 Chương 2: Lập lịch các tác vụ độc lập 43 2.1 Các thuật toán online cơ bản cho các tác vụ có chu kỳ 44 2.1.1 Lập lịch đơn nguyên tỷ lệ 45 2.1.2 Thuật toán đảo ngược deadline (hay đơn nguyên deadline) 52 2.1.3 Các thuật toán gán độ ưu tiên động 53 2.2 Lập lịch các tập tác vụ kết hợp 57 2.2.1 Lập lịch các tác vụ không có chu kỳ mềm 57 2.2.2 Lập lịch tác vụ không có chu kỳ cứng 66 2.3 Bài tập 70 Chương 3. Lập lịch các tác vụ phụ thuộc 71 3.1 Các tác vụ với các quan hệ trước sau (quan hệ thứ tự) 71 3.1.1 Các ràng buộc thứ tự và cac thuật toán độ ưu tiên cố định 73 3.1.2 Ràng buộc thứ tự và thuật toán thời hạn sớm nhất trước 74 3.1.3 Ví dụ 75 3.2 Các tác vụ chia sẻ tài nguyên quan trọng 76 3.2.1 Đánh giá thời gian phản hồi của tác vụ 77 3.2.2 Hiện tượng đảo độ ưu tiên ( Priority inversion phenomenon) 81 3.2.3 Hiện tượng deadlock (tắc nghẽn) 83 3.2.4 Các giao thức truy xuất tài nguyên chia sẻ 85 3.2.5 Kết luận 90 3.3 Bài tập 93 Chương 4. Lập lịch kiểm soát quá tải 94 4.1 Các kỹ thuật lập lịch trong điều kiện quá tải. 94 4.2 Kiểm soát tập tác vụ có các tham số thời gian biến đổi 94 4.2.1 Các mô hình cụ thể cho các ứng dụng với tác vụ thực thi biến đổi 96 4.2.2 Mô hình thích nghi on-line 97 4.2.3 Kỹ thuật chấp nhận lỗi 99 1 4.3 Kiểm soát tình trạng quá tải với các tập tác vụ kết hợp 104 4.3.1 Các chính sách sử dụng giá trị độ quan trọng 104 4.3.2 Ví dụ 108 Chương 5. Phân tích thiết kế hệ thống thời gian thực với UML Real Time Profile 112 5.1 UML profiles 112 5.1.1 Các Stereotype 113 5.1.2 Các giá trị đính kèm 114 5.1.3 Profile 117 5.2 “RT UML” profile 117 5.2.1 Subprofile Mô hình tài nguyên chung 121 5.2.2 Subprofile Mô hình hóa thời gian. 126 5.2.3 Concurrency Modelling Subprofile 134 5.2.4 Subprofile Mô hình hóa khả năng lập lịch được 138 5.2.5 Subprofile Mô hình hóa hiệu quả 150 2 Chương 1: Giới thiệu về hệ thống thời gian thực Xét một hệ thống mà dữ liệu cần được xử lý thường xuyên và đúng thời điểm. Ví dụ như một máy bay sử dụng một dãy các xung gia tốc kế để xác định vị trí của nó. Thêm vào đó, các hệ thống khác các hệ thống hàng không cần tới phản hồi tức thì, nhanh với các sự kiện xảy ra không thường xuyên, như việc nhiệt độ vượt quá mức độ cho phép trong một nhà máy điện nguyên tử. Chúng ta có thể hiểu rằng các sự kiện này đòi hỏi xử lý thời gian thực. Bây giờ chúng ta xét một tình huống mà một khách hàng tiếp cận một quầy lễ tân tại một sân bay để mua vé bay từ New York tới Boston, chuyến bay đó sẽ bay trong vòng 5 phút nữa. Nhân viên bán vé điền các thông tin phù hợp vào máy tính và vài giây sau một vé cho phép khách hàng lên máy bay được hoàn tất. Đây có phải là hệ thống thời gian thực không? Thực ra, cả 3 hệ thống – máy bay, nhà máy điện nguyên tử, và hệ thống ở quầy bán vé đề là thời gian thực vì chúng phải xử lý thông tin trong một khoảng thời gian cụ thể nào đó hoặc là hệ thống sẽ không hoàn thành được nhiệm vụ. Mặc dù những ví dụ này chỉ đưa ra một định nghĩa cảm tính về một hệ thời gian thực, nhưng chúng có thể giúp chúng ta định nghĩa chi tiết hơn về hệ thời gian thực sau này. Bài học hôm nay giúp chúng ta trả lời câu hỏi trên: Một hệ thống có phải là thời gian thực hay không, định nghĩa một số thuật ngữ và giới thiệu một số vấn đề liên quan sẽ được nghiên cứu sâu hơn trong môn học này. 1.1 Các thuật ngữ Định nghĩa về hệ thời gian thực có thể rất đa dạng phụ thuộc vào nguồn tài liệu tham khảo được dùng. Các định nghĩa sau được thu thập và tinh chỉnh sao cho dễ hiểu và phù hợp với nội dung của môn học này. Những định nghĩa này phù hợp với những kỹ sư làm việc thực tế, nhưng có thể không phù hợp với các nhà nghiên cứu lý thuyết. 1.1.1 Các khái niệm về hệ thống. Phần cứng của một máy tính đa năng giải quyết các vấn đề bằng cách thực thi lặp lại các đoạn lệnh, thường được gọi là phần mềm. Phần mềm thường được phân chia thành các chương trình hệ thống và chương trình ứng dụng. 3 Các chương trình hệ thống bao gồm phần mềm giao tiếp với phần cứng máy tính máy tính như: bộ phân lịch trình, các bộ điều khiển thiết bị, các bộ điều vận và các chương trình đóng vai trò là các công cụ cho phép phát triển các chương trình ứng dụng. Các công cụ này bao gồm chương trình dịch (chuyển đổi ngôn ngữ lập trình sang hợp ngữ); assebler (dịch hợp ngữ sang mã máy); vác các linker (chuẩn bị mã máy để thực thi). Một hệ điều hành là một tập hợp các chương trình hệ thống quản lý tài nguyên vật lý của máy tính. Vì vậy mà một hệ điều hành thời gian thực là một chương trình hệ thống. Các chương trình ứng dụng là các chương trình được viết để giải những bài toán cụ thể, như là chuẩn bị các bảng lương, hóa đơn và định hướng đường đi. Khái niệm hệ thống là tâm điểm của công nghệ phần mềm. Nó được định nghĩa như sau: Hệ thống là một ánh xạ từ một tập đầu vào tới một tập đầu ra. Khi mà không quan tâm tới chi tiết bên trong của hệ thống, chúng ta có thể xem ánh xạ đó như một hộp đen với một hay nhiều đầu vào và đưa ra một hay nhiều đầu ra: Hình 1.1: Hệ thống máy tính với n đầu vào, m đầu ra Bất kỳ một thực thể trong thế giới thực nào cũng đều có thể mô hình thành một hệ thống. Trong các hệ thống tính toán, đầu vào biểu diễn bởi dữ liệu số từ các thiết bị phần cứng và từ các phần mềm khác. Các đầu vào thường liên quan tới các bộ cảm ứng, các camera, và các thiết bị khác cung cấp các đầu vào tuần tự, các đầu vào này sau đó được chuyển đổi thành các dữ liệu kỹ thuật số, hoặc chúng cung cấp đầu vào dưới dạng digital trực tiếp. Đầu ra kỹ thuật số của hệ thống máy tính có thể 4 được chuyển đổi thành đầu ra tuần tự để điều khiển phần cứng bên ngoài như các bộ phát động hay các bộ trình diễn (hình 1.2). Hình 1.2: Hệ thống điều khiển thời gian thực điển hình bao gồm các đầu vào từ các bộ cảm ứng, các thiết bị ghi hình và đưa ra các tín hiệu điều khiến và thông tin hiểu thị. Mô hình hóa một hệ thời gian thực như hình 1.2 thì hơi khác so với mô hình truyền thống của một hệ thời gian thực như hình 1.3. Mô hình truyền thống xem hệ thời gian thực là một chuỗi các công việc cần được xếp lịch và có thể dự đoán trước hoạt động của hệ thống. Mô hình sau thì đơn giản và nó bỏ qua sự phức tạp của các nguồn đầu vào và phần cứng. Hơn nữa, cần quan tâm tới những yếu tốt khác của công nghệ phần mềm được ẩn trong mô hình 1.3. Hình 1.3: biểu diễn cơ bản của một hệ thời gian thực, xét một tập các công việc cần được xếp lịch và đưa ra lịch biểu (schedule) cho các công việc đó. 5 Xem lại hình 1.2 chúng ta thấy có sự trễ nhất định giữa đầu vào (kích thích) và việc xuất hiện đầu ra (đáp ứng). Nó có thể được định nghĩa như sau: Khoảng thời gian trễ giữa việc biểu diễn một tập đầu vào trên một hệ thống (các (tín hiệu) kích thích) và việc đưa ra được một hành động cần thiết (đáp ứng), bao gồm sự có mặt của tất cả các đầu ra được gọi là thời gian đáp ứng của hệ thống. Thời gian đáp ứng của hệ thống cần phải nhanh như thế nào phụ thuộc vào mục tiêu của hệ thống. 1.1.2 Định nghĩa thời gian thực Các định nghĩa ở trên cung cấp cho chúng ta tiền đề để định nghĩa một hệ thời gian thực. Một hệ thời gian thực là một hệ thống phải thỏa mãn các ràng buộc tường minh về thời gian đáp ứng hoặc sẽ có nguy cơ gặp phải những hậu quả nghiêm trọng, thậm chí thất bại của hệ thống. Như thế nào là một hệ thống thất bại? Trong trường hợp của một hệ thống phóng tên lửa hay một nhà máy điện nguyên tử, chúng ta có thể dễ dàng nhận ra sự nghiêm trọng của thất bại nếu chúng xảy ra. Với những hệ thống khác, như một máy ATM, khái niệm thất bại không rõ ràng bằng thất bại trong các hệ thống trên. Từ đây chúng ta hiểu thất bại là sự mất khả năng hoạt động của hệ thống. Cụ thể hơn: Một hệ thống thất bại là một hệ thống không thể thỏa mã một hay một số yêu cầu được đề cập trong phần đặc tả hệ thống. Chúng ta thấy rằng các đặc tả chính xác về hoạt động của hệ thống, các tiêu chuẩn đánh giá và các ràng buộc thời gian của hệ thống có vai trò quan trọng. Chúng ta sẽ thảo luận về vấn đề này sau. Có nhiều định nghĩa khác về thời gian thực tồn tại, phụ thuộc vào tài liệu mà bạn đọc, nhưng nhìn chúng tất cả các định nghĩa đều nói rằng hệ thống phải thỏa mãn các ràng buộc về thời hạn để được xem là hoạt động chính xác. Ví dụ một định nghĩa khác có thể được phát biểu như sau: Một hệ thời gian thực là một hệ thống mà sự chính xác logic của nó được dựa trên cả sự chính xác của đầu ra và sự đúng thời điểm của chúng. 6 Các hệ thời gian thực thường là hệ tương tác hay hệ nhúng. Các hệ tương tác là những hệ mà việc xếp lịch trình bị tác động bởi kết quả tương tác với môi trường, ví dụ như một hệ thống điều khiển cháy phụ thuộc vào kết quả tương tác với các nút được nhấn bởi người phi công. Các hệ nhúng là những hệ được tìm thấy trong các hệ thống không phải là một máy tính. Ví dụ như một xe ô tô hiện đại chứa nhiều máy tính nhúng điều khiển việc phun xăng, bung túi khí, kiểm soát kẹt phanh, kiểm soát không khí trong xe và các thiết bị khác nữa. Ngày nay nhiều thiết bị dùng trong nhà như tivi, hệ thống âm thanh, máy giặt và thậm chí đồ chơi cũng chứa các máy tính nhúng. Rõ ràng là các hệ thống phức tạp như máy bay, tàu vũ trụ, và các máy công nghiệp phải chứa nhiều hệ thống máy tính tương tác, và nhúng khác nhau. Cả 3 hệ thống được đề cập ở trên đều thỏa mãn các tiêu chuẩn của một hệ thời gian thực. Một máy bay phải xử lý dữ liệu từ gia tốc kế trong một khoảng thời gian nào đó phụ thuộc vào các đặc tả của máy bay, ví dụ như cứ 10 mili giây một lần. Không làm được việc đó có thể làm cho máy bay xác định sai vị trí, đường bay, thông báo tốc độ không chính xác và làm cho máy bay đi sai đường, thậm chi gây ra tai nạn. Với một bài toán lò phản ứng hạt nhân, không đáp ứng nhanh có thể làm nóng chảy lò phản ứng. Cuối cùng một hệ thống bán vé máy bay phải phản ứng với lượng lớn khách hàng trong một khoảng thời gian chấp nhận được (ít nhất là trước khi máy bay cất cánh). Tóm lại, một hệ thống không nhất thiết phải xử lý dữ liệu trong các khoảng mili giây mới được gọi là hệ thời gian thực, nó chỉ đơn giản phải có các ràng buộc về thời gian đáp ứng. Khi nào một hệ thống được xem là thời gian thực? Người ta có thể lập luận rằng tất cả các hệ thống thực tế đều là hệ thời gian thực. Thậm chí là một hệ thống xử lý bó (theo lô), ví dụ như xử lý điểm ở cuối học kỳ, hay là hệ thống tính lương hàng tháng cũng được gọi là thời gian thực. Mặc dù hệ thống không có các thời gian đáp ứng theo ngày, tuần, nhưng nó cũng phải phản hồi trong một khoảng thời gian nhất định, và có thể gây ra những vấn đề về tài chính hoặc học thuật. Thập chí là một bộ soạn thảo cũng nên phải hồi các lệnh trong một khoảng thời gian chấp nhận được (ví dụ như 1 giây), hay nó sẽ khiến 7 người dùng không dùng nó nữa. Hầu hết các tài liệu đều gọi những hệ thống như vậy là các hệ thống thời gian thực mềm. Một hệ thống thời gian thực mềm là một hệ thống mà kết quả của nó giảm đi chứ không mất đi khi không thỏa mãn các ràng buộc về thời gian đáp ứng. Ngược lại, các hệ thống thời gian thực cứng là các hệ thống mà nếu không thỏa mãn được các ràng buộc về thời gian đáp ứng có thể gây ra những thảm họa thực sự. Một vài ví dụ về các hệ thống thời gian thực cứng, mềm và vững(firm). Phân loại hệ thời gian thực Giải thích Máy ATM Mềm Nếu như không đạt được các thời hạn sẽ không tạo ra các thất bại nghiêm trọng của hệ thống, nó chỉ giảm hiệu quả của hệ thống mà thôi, giảm sự thỏa mãn của khách hàng Bộ điều khiển định hướng nhúng dùng cho robot nhặt cỏ Vững Nếu như không thỏa mãn các thời hạn định hướng quan trọng có thể làm cho robot thay đổi hướng đi không ngừng, mất kiểm soát và phá hoại mùa màng Hệ thống kiểm soát các vũ khí điện tử hàng không trong đó việc nhấn một nút có thể kích hoạt/phóng một tên lửa không nối không Cứng Việc không thỏa mãn được các thời hạn để phóng tên lửa trong một khoảng thời gian nhất định sau khi ấn nút cho thể làm chệch mục tiêu, và sẽ gây ra thảm họa. Các hệ thống thời gian thực vững là những hệ thống mà những thời hạn cố định có thể không được thỏa mãn nhưng không gây ra hậu quả nghiêm trọng. Một hệ thống thời gian thực vững là một hệ thống cho phép không thỏa mãn một số thời hạn, khi không thỏa mãn một số thời hạn sẽ không gây ra sự 8 thất bại toàn bộ, nhưng nếu không thỏa mãn quá nhiều có thể gây ra thảm họa thực sự cho hệ thống. Chú ý rằng có nhiều cách hiểu và phân loại các hệ thống mềm, cứng và vững khác nhau. Ví dụ như trường hợp máy ATM, nếu như không thỏa mãn quá nhiều thời hạn sẽ dẫn tới khách hàng không thỏa mãn và có thể làm cho kinh doanh tụt dốc và nguy hại tới hoạt động của ngân hàng. Như vậy một hệ thống có thể được phân loại mềm, vững, cứng tùy thuộc vào việc chúng ta quan niệm và xây dựng các tình huống hỗ trợ như thế nào. Việc đưa ra các yêu cầu về hệ thống một cách cẩn thận sẽ giúp chúng ta xác định được những mong đợi về thời hạn đúng đắn. Trong bất kỳ trường hợp nào, mục tiêu chủ đạo của các hệ thống thời gian thực là tìm cách chuyển các thời hạn cứng sang vững, và vững sang mềm. Chúng ta sẽ chủ yếu quan tâm tới các hệ thời gian thực cứng, vì vậy khi nói tới hệ thời gian thực chúng ta hiểu là đang đề cập tới hệ thời gian thực (nhúng) cứng, nếu không sẽ được chỉ rõ là đang nói tới hệ nào. Bản chất của thời gian Khi nghiên cứu các hệ thời gian thực chúng ta cần phải nghiên cứu tới bản chất của thời gian, vì các thời hạn tồn tại rất ngắn mà thôi. Nhưng chúng ta gặp phải câu hỏi: Các thời hạn xuất phát từ đâu? Nói chung các thời hạn nảy sinh từ các hiện tượng vật lý mà hệ thống điều khiển. Ví dụ trong hệ thống hiển thị hoạt ảnh, các ảnh phải được cập nhật khoảng 30 khung hình trong một giây. Trong hệ thống định hướng/dò đường các thông tin gia tốc kế phải được đọc với một tỉ lệ dựa trên tốc độ tối đa của phương tiện. Trong một số trường hợp, các hệ thống có các thời hạn dựa vào các dự đoán. Vấn đề trong các trường hợp này là các ràng buộc không được đáp ứng có thể xuất hiện. Đây là một vấn đề hết sức cơ bản trong việc thiết kế hệ thời gian thực: hiểu được cơ sở và bản chất của các ràng buộc về thời gian để từ đó có thể xử lý chúng hiệu quả. Có nhiều hệ thống thời gian thực tận dụng việc lấy nhãn thời gian (timestamp) và đồng hồ toàn cầu để đồng bộ hóa, khởi tạo một tác vụ và đánh dấu dữ liệu. Cần chú ý rằng các đồng hồ nhiều khi cũng chạy sai, và cần được điều chỉnh. Hơn thế, cũng có những lỗi về kỹ thuật số với các đồng hồ mà chúng ta cần xem xét khi sử dụng việc lấy nhãn thời gian (time – stamping). 9 1.1.3 Các sự kiện và Tính tiền định Trong các hệ thống phần mềm, một thay đổi về trạng thái tạo ra một thay đổi luồng điều khiển của chương trình máy tính. Hãy xét hình 1.4. Khối quyết định được biểu diễn bởi một hình thoi, muốn nói rằng luồng lệnh của chương trình có thể đi theo 1 trong 2 hướng tùy thuộc vào phản hồi đang mong đợi. Các lệnh if- then, goto và case trong bất kỳ ngôn ngữ nào biểu diễn một sự thay đổi có thể xảy ra trong luồng điều khiển. Việc gọi hàm trong C hay một số ngôn ngữ khác biểu diễn các thay đổi của luồng điều khiển. Trong các ngôn ngữ lập trình hướng đối tượng, việc tạo ra một thể hiện của đối tượng hay gọi một phương thức tạo ra một thay đổi trong luồng điều khiển tuần tự. Hình 1.4: Một lưu đồ đơn giản dùng hình thoi biểu diễn một nhánh như một sự thay đổi luồng điều khiến Tóm lại, chúng ta có thể định nghĩa như sau: Bất kỳ sự việc nào làm cho chương trình chuyển hướng không tuần tự được coi là một thay đổi của dòng điều khiển, và được gọi là một sự kiện. Trong lý thuyết lập lịch (scheduling theory), thời điểm giải phóng một công việc giống như một sự kiện. Thời gian giải phóng là thời điểm một thể hiện của tác vụ được lập lịch sẵn sàng chạy, và nó thường đi cùng với một ngắt. Các sự kiện hơi khác một chút so với các công việc, sự kiện có thể được tạo ra bởi những ngắt, cũng như những rẽ nhánh có điều kiện và không có điều kiện. 10 [...]... ở các khoảng thời gian đồng đều được gọi là các sự kiện không theo chu kỳ (aperiodic) Các sự kiện không theo chu kỳ và thường xảy ra rất ít lần được gọi là các sự kiện rời (sporadic) (lâu lâu mới xảy ra một lần) Bảng 1.2 đặc trưng cho việc lấy mẫu các sự kiện Bảng 1.2 Phân loại sự kiện và ví dụ Sự kiện theo chu kỳ Đồng bộ Sự kiện không theo chu Sự kiện rời Mã vòng kỳ Lệnh rẽ nhánh điển hình Lệnh rẽ... động theo dõi/giám Dân sự sát Điều khiển thang máy Các hệ thống tự động hóa Trong phần tiếp theo chúng ta sẽ nghiên cứu chi tiết hơn về một số ứng dụng RTS Chúng ta xét việc định lượng quán tính cho hệ thống của một máy bay Đặc tả phần mềm nêu rằng phần mềm sẽ nhận các xung gia tốc kế x, y, và z trong khoảng mỗi 10 mili giây từ các thiết bị phần cứng nào đó Phần mềm sẽ quyết định 17 việc tăng tốc theo... thống tiền định thời gian đáp ứng của mỗi tập đầu ra được xác định trước thì hệ thống cũng biểu diễn một tiền định theo thời gian Một lợi ích của thiết kế các hệ thống tiền định là có thể đảm bảo rằng hệ thống sẽ có khả năng phản hồi ở bất kỳ thời điểm nào, và với hệ thống tiền định theo thời gian, chúng ta biết khi nào chúng sẽ phản hồi 1.1.4 Tận dụng CPU Thuật ngữ cuối cùng và quan trọng nhất cần... chạy được, cách lệnh không liên quan tới việc thỏa mãn các thời hạn Định lượng thời gian sử dụng để thực hiện tiến trình nhàn rỗi theo cách nào đó thể hiện thời gian xử lý đã dùng là bao nhiêu? Hệ số tận dụng CPU hay hệ số thời gian tải (time loading) U là một đơn vị tính theo phần trăm của các xử lý không phải nhàn rỗi Một hệ thống được gọi là quá tải thời gian nếu U > 100% Các hệ thống mà CPU được... tố tận dụng ui cho tác vụ ei là: ui = ei/pi (1.1) Khi đó mức độ tận dụng của toàn hệ thống là: (1.2) Chú ý rằng thời hạn cho một tác vụ có tính chu kỳ thứ i, d i, thường là chu kỳ tiếp theo hoặc khoảng thời gian tiếp theo và là một nhân tố rất quan trọng trong thiết kế và nhân tố bị ràng buộc bởi ei Việc xác định ei cho dù là trước hoặc sau khi 14 mã đã được viết đều có thể trở nên rất khó khăn, và trong... thực ( RTS) RTS là một nhánh con phức tạp của công nghệ về hệ thống máy tính và nó bị ảnh hưởng nhiều bởi lý thuyết điều khiển, công nghệ phần mềm và vận trù học (thông qua lý thuyết lập lịch – scheduling theory) Hình 1.5 minh họa một số lĩnh vực của KHMT và Kỹ thuật điện tử có ảnh hưởng tới thiết kế và phân tích của RTS Bởi vì thế công nghệ RTS có tính liên ngành cao và được xem như một lĩnh vực nhỏ... tác với nhau để hoạt động như một hệ thống được tích hợp Ví dụ như một số phiên bản của hệ điều 16 hành mở Linux đã sử dụng ứng dụng thời gian thực Khả năng tương kết có thể được định lượng theo khả năng tuân theo những tiêu chuẩn của hệ mở như chuẩn thời gian thực CORBA  Cuối cùng, việc định lượng và dự đoán thời gian phản hổi và giảm thiểu thời gian đó Tiến hành phân tích khả năng xếp lịch, có nghĩa... dự đoán trước được trạng thái tiếp theo của hệ thống dựa trên tập dữ liệu vào và trạng thái trước đó Nói cách khác, mục tiêu là dự đoán hệ thống sẽ cư xử thế nào trong mọi tình huống có thể xảy ra Một hệ thống được xem là có tính tiền định nếu như với mỗi trạng thái có thể xuất hiện và mỗi tập đầu vào, hệ thống có thể đưa một tập đầu ra duy nhất và trạng thái tiếp theo 12 Tính tiền định sự kiện có nghĩa... nghiên cứu về (lý thuyết) xếp lịch (scheduling) Nhận thức sai lầm đầu tiên, RTS là những hệ thống nhanh, xuất phát từ sự thật rằng nhiều hệ thống thời gian thực cứng phải đáp ứng với ràng buộc là các thời hạn trong những khoảng 1/10 miligiây, ví dụ như hệ thống định hướng máy bay Nhưng những hệ thống như hệ thống nước xốt mì ở trên có thể các bình di chuyển dọc theo băng chuyền qua một điểm cho trước... với D = T (thời hạn bằng khoảng thời gian), thời hạn của thời điểm giải phóng tiếp theo được biểu diễn bởi ↨ Hình 1.8: Mô hình tác vụ có chu kỳ 27 Các tham số khác có thể tính được như sau: u = C/T là hệ số sử dụng bộ xử lý của tác vụ, u ≤ 1 ch = C/D là hệ số tải bộ xử lý và ch ≤ 1 Các tham số động sau giúp chúng ta theo dõi quá trình thực thi của tác vụ: s là thời điểm bắt đầu thực thi tác vụ e là . thống xử lý bó (theo lô), ví dụ như xử lý điểm ở cuối học kỳ, hay là hệ thống tính lương hàng tháng cũng được gọi là thời gian thực. Mặc dù hệ thống không có các thời gian đáp ứng theo ngày, tuần,. thoi, muốn nói rằng luồng lệnh của chương trình có thể đi theo 1 trong 2 hướng tùy thuộc vào phản hồi đang mong đợi. Các lệnh if- then, goto và case trong bất kỳ ngôn ngữ nào biểu diễn một sự. một thay đổi của dòng điều khiển, và được gọi là một sự kiện. Trong lý thuyết lập lịch (scheduling theory), thời điểm giải phóng một công việc giống như một sự kiện. Thời gian giải phóng là