Модель системы реального времени

Так как основными требованиями к качеству построения и функционирования ВС реального времени является выполнение временных ограничений в обслуживании заявок, то распределенную ВС реального времени можно описать детеминированной моделью. К временным параметрам обслуживания заявок относятся величины: - продолжительность занятия ресурса , абонентом для информационного с ним взаимодействия, - продолжительность передачи прав m-му абоненту после освобождения ресурса в системе, - коэффициент частоты занятия ресурса i-м абонентом относительно m-го . Качество обслуживания заявок можно описать характеристиками: - продолжительность арбитража требования m-го абонента (с момента появления заявки до момента предоставления абоненту права занять ресурс) или соответственно, продолжительность ожидания заявкой обслуживания, - продолжительность обслуживания заявки системой. Для систем реального времени интерес представляют граничные (худшие для любой заявки) значения рассмотренных характеристик, которые соответственно обозначим: , , , , , , , откуда получаем параметры обслуживания заявок в системе реального времени: , .

С учетом сказанного, получаем модель системы реального времени

(1.1)

Утверждение. Обслуживание заявки в реальном масштабе времени корректно, если для любого абонента системы m, выполняются условия (1.1).

Доказательство. Если условие (1.1) хотя бы для одного абонента системы не выполняется нельзя считать, что его заявки обслуживаются в реальном масштабе времени, т.к. его параметры обслуживания и в этом случае не могут быть ограничены сверху и, следовательно, всегда найдутся условия функционирования системы, при которых и

или заявка будет обслужена не в реальном времени, т.е. для системы потеряна.

Т.к. особенностью обслуживания заявок в реальном времени будет то, что каждая заявка гарантированно должна быть обслужена за время , то в данном случае приоритет заявки нельзя трактовать как преимущественное право одной заявки перед другой быть обслуженной (как, например в случаях относительных и абсолютных приоритетов)[1], здесь приоритеты заявок представляют собой (численно определяются) отношение гарантированных продолжительностей их обслуживания: .

Будем говорить, что в системе реализована бесприоритетная дисциплина обслуживания требований общего ресурса реального времени, если для всех абонентов совпадают значения параметра , соответственно приоритетная дисциплина обслуживания требований общего ресурса реального времени, если хотя бы для двух любых абонентов не совпадают значения параметра .

В качестве параметра приоритетностиобслуживания заявок в реальном времени может быть введена количественная оценка - относительный уровень приоритетности реального времени (или относительный приоритет реального времени) двух абонентов m и m'; , под которым понимается отношение . Соответственно в системе реализована бесприоритетная дисциплина обслуживания требований ресурса, если для любых двух абонентов системы m, m' выполняется: , если приоритет m абонента в выше, в противном случае - в ниже.

Системой (1.1) в общем случае определяются три способа задания приоритетного обслуживания заявок в РМВ и соответственно их комбинации.

1. Изменением параметров .

2. Изменением параметров .

3. Изменением параметров .

При этом очевидно, что выбор способов (и их комбинаций) задания приоритетов абонентов определяется соотношением параметров и . При целесообразно использовать способы 1 и 3, при сопоставимости и , соответственно способы 1 и 2.