CHƢƠNG 2: GIAO THỨC MẠNG VÀ CÁC HỆ THỐNG MẠNG TRONG HỆ ĐIỀU KHIỂN PHÂN TÁN
2.1.1. Hệ thời gian thực
Có rất nhiều định nghĩa về một hệ thống thời gian thực, tất cả chúng đều xoay quanh vấn đề thời gian mà hệ thống phải trả lời khi nhận được các thông tin đầu vào.
Hệ thời gian thực (Real-Time System) là một hệ thống địi hỏi phải phản ứng lại các kích thích của mơi trường trong những khoảng thời gian được quy định bởi môi trường.
Định nghĩa trên đã bao hàm một miền rất rộng các hệ thống, tuy nhiên giá trị của việc trả lời các tác vụ đúng hạn thời gian của các hệ thống là không như nhau, có những hệ thống nếu hạn chót về thời gian trả lời các tác vụ là khơng đạt được thì có thể dẫn tới cả một thảm hoạ như các hệ thống báo hiệu đường sắt, hệ thồng điều khiển bay, hệ thống điều khiển phản ứng hạt nhân…, nhưng lại có những hệ thống khi hạn chót bị bỏ qua nó vẫn hoạt động bình thường, tất nhiên hiệu suất sẽ không đạt như mong muốn chẳng hạn như hệ thống chuyển mạch điện thoại…
Một hệ thời gian thực được gọi là mềm (Soft Real-Time System) nếu kết quả của việc hệ thống không đáp ứng đúng thời gian u cầu là khơng nguy hại. Hạn chót mà hệ thống cần đáp ứng gọi là Soft deadline.
Một hệ thời gian thực được gọi là cứng (Hard Real-Time System) nếu kết quả của việc hệ thống không đáp ứng đúng thời gian yêu cầu là rất nguy hiểm có thể dẫn tới thảm hoạ. Hạn chót mà hệ thống cần đáp ứng gọi là Hard deadline.
Như vậy, một hệ thời gian thực là một hệ thống mà sự hoạt động tin cậy của nó khơng chỉ phụ thuộc vào sự chính xác của kết quả, mà còn phụ thuộc vào thời điểm đưa ra kết quả, hệ thống có lỗi khi u cầu về thời gian khơng được thoả mãn. Tính thời gian thực là khả năng đáp kịp thời và chính xác. Và ta hồn tồn có thể
định nghĩa như thế nào là kịp thời theo bốn yêu cầu khác nhau, như minh họa trên
hình 2.1.
Hình 2-1. Các dạng của tính kịp thời
Một hệ thống thời gian thực có các đặc điểm tiêu biểu sau:
* Tính bị động: Hệ thống phải phản ứng với các sự kiện xuất hiện vào các thời điểm thường không biết trước. Ví dụ, sự vượt ngưỡng của một giá trị đo, sự thay đổi trạng thái của một thiết bị quá trình phải dẫn đến các phản ứng trong bộ điều khiển.
* Tính nhanh nhạy: Hệ thống phải xử lý thơng tin một cách nhanh chóng để có thể đưa ra kết quả phản ứng một cách kịp thời. Tuy tính nhanh nhạy là một đặc điểm tiêu biểu, nhưng một hệ thống có tính năng thời gian thực không nhất thiết phải có đáp ứng thật nhanh mà quan trọng hơn là phải có phản ứng kịp thời đối với các u cầu, tác động bên ngồi.
* Tính đồng thời: Hệ thống phải có khả năng phản ứng và xử lý đồng thời nhiều sự kiện diễn ra. Có thể, cùng một lúc một bộ điều khiển được yêu cầu thực hiện nhiều vòng điều chỉnh, giám sát ngưỡng giá trị nhiều đầu vào, cảnh giới trạng thái làm việc của một số động cơ.
* Tính tiền định: Dự đoán trước được thời gian phản ứng tiêu biểu, thời gian phản ứng chậm nhất cũng như trình tự đưa ra các phản ứng. Nếu một bộ điều khiển phải xử lý đồng thời nhiều nhiệm vụ, ta phải tham gia quyết định được về trình tự thực hiện các công việc và đánh giá được thời gian xử lý mỗi công việc. Như vậy
người sử dụng mới có cơ sở để đánh giá về khả năng đáp ứng tính thời gian thực của hệ thống.