حوسبة الزمن الحقيقي

نشره زايد في الثلاثاء, 2009/04/21 - 3:59م

حوسبة الزمن الحقيقي هي دراسة للعتاد و البرامج التي  تكون لها قيود في الزمن الحقيقي بمعنى أن النظام لا بد أن يستجيب للحدث في مدة زمنية معينة ، على عكس الأنظمة الأخرى حيث لا تكون هناك قيود على مدة الاستجابة على الرغم أنه كلما كانت أسرع استجابة كلما كانت أفضل ، و يتم تلبية الطلب على برامج الوقت الحقيقي بواسطة أنظمة تشغيل الوقت الحقيقي (مثل VxWork ، و Windows CE ، و RTLinux )  و لغات البرمجة المتزامنة ( مثل Averest و ChucK  و  SyncCharts ).
و عادة ما تعتبر تطبيقات الوقت الحقيقي ذات مهام حرجة ( في سياقها) ، فعلى سبيل المثال الكوابح مانعة الانغلاق تعبر مثال بسيط عن نظام الحوسبة في الوقت الحقيقي ؛ حيث أن قيد الزمن الحقيقي في هذا المثال هو أن الكوابح لا بد أن تطلق في زمن قصير ليمنع العجلة من الانغلاق ، و يقال عن نظام زمن الحقيقي قد فشل في حالة أن لم يستجب في حدود القيد الزمني المحدد له ، بحيث يجب على النظام أن يستجيب للأحدث ضمن القيد الزمن المخصص بغض الطرف عن حمل النظام الحالي.
يمكننا تصنيف أنظمة الزمن الحقيقي في فئتين وذلك اعتماداً على طبيعة القيود المفروضة على زمن تنفيذ كل مهمة ، وهتان الفئتان هما:
1- قاسية Hard: ينفذ هذا النوع من النظم المهام الموكلة إليه ضمن الزمن المحدد تماماً ، و في حالة عدم إكمال المهام في وقتها المحدد قد يؤدي إلى انهيار كامل النظام و إتلافه و ربما تهديد حياة البشر المحيطين بذاك النظام ، من أمثلة ذلك نظام التحكم بمحرك السيارة و الأجهزة الطبية مثل جهاز ضربات القلب ،  و كذلك المتحكمات الصناعية. و أنظمة الوقت الحقيقي القاسية تتفاعل على مستوى منخفض مع العتاد الفيزيائي في الأنظمة المضمنة.

2- لينة Soft: ينفذ هذا النوع من النظم المهام بقيود أقل "حدة" من القاسية مع المحافظة على تصغير زمن التأخير قدر الإمكان ، و تستعمل عادة في حال وجود مشاكل في الوصول المتزامن ، و تريد أن تجعل مجموعة من الأنظمة المتصلة محدثة بآخر التغيرات ، على سبيل المثال البرامج التي تحافظ على تحديث خطط الطيران  في شركة طيران تجارية ؛ بحيث يجب أن تكون خطط الطيران حديثة بشكل معقول ، و لكن يمكن أن تتأخر لبضع ثواني ، و مثال آخر هو أنظمة البث الفيديو المباشرة بحيث يمكن أن تتأخر قليلا (بطبيعة حال على حساب جودة النظام ) ولكن سيظل النظام يعمل.

عادة ما يتم الخلط بين أنظمة الوقت الحقيقي و أنظمة عالية الأداء ، في بعض الأحيان قد يكون حاسوب عملاق عالى الأداء يستخدم لمحاكة المناخ يعمل في نظام غير حقيقي ، بينما نظام تحكم بالمكابح مانعة الانغلاق يعمل في الوقت الحقيقي ، الخلاصة هي إذا كان هناك قيد على زمن التنفيذ في نظام معين فإنه يسمى نظام وقت حقيقي .

المصدر الرئيسي من هنا .

Comments