Требования, предъявляемые к ОС реального времени

Как известно, система реального времени (СРВ) должна давать отклик на любые непредсказуемые внешние воздействия в течение предсказуемого интервала вре­мени. Для этого должны быть обеспечены следующие свойства:

¨ Ограничение времени отклика, то есть после наступления события реакция на него гарантированно последует до предустановленного крайнего срока. Отсутствие такого ограничения рассматривается как серьезный недостаток программного обеспечения.

¨ Одновременность обработки: даже если наступает более одного события од­новременно, все временные ограничения для всех событий должны быть выдержаны. Это означает, что системе реального времени должен быть присущ параллелизм. Параллелизм достигается использованием нескольких процес­соров в системе и/или многозадачного подхода.

Примерами систем реального времени являются системы управления атомными электростанциями или какими-нибудь технологическими процессами, медицинского мониторинга, управления вооружением, космической навигации, разведки, управления лабораторными экспериментами, управления автомобильными двигателями, робототехника, телеметрические системы управления, системы антиблокировки тормозов, системы сигнализации – список в принципе бесконечен.

Иногда можно услышать из разговоров специалистов, что различают системы «мягкого» и «жёсткого» реального времени. Различие между жёсткой и мягкой СРВ зависит от требований к системе – система считается жёсткой, если «нарушение временных ограничений не допустимо», и мягкой, если «нарушение временных ограничений нежелательно». Ведётся множество дискуссий о точном смысле терминов «жёсткая» и «мягкая» СРВ. Можно даже аргументировать, что мягкая СРВ не является СРВ вовсе, ибо основное требование соблюдения временных ограничений не выполнено. В действительности термин СРВ часто неправомерно применяют по отношению к быстрым системам.

Часто путают понятия СРВ и ОСРВ1, а также неправильно используют атрибуты «мягкая» и «жёсткая». Иногда говорят, что та или иная ОСРВ мягкая или жёсткая. Нет мягких или жёстких ОСРВ. ОСРВ может только служить основой для построения мягкой или жёсткой СРВ. Сама по себе ОСРВ не препятствует тому, что ваша СРВ будет мягкой. Например, вы решили создать СРВ, которая должна работать через Ethernet по протоколу TCP/IP. Такая система не может быть жёсткой СРВ, поскольку сама сеть Ethernet в принципе непредсказуема вследствие использования случайного метода доступа к среде передачи данных, в отличие, например, от IBM Token Ring или ARC-Net, в которых используются детерминированные методы доступа.

Итак, перечислим основные требования к ОСРВ.