انجام پایان نامه دکترا سیستم های بلادرنگ 09104603123
- انجام پایان نامه
- Apr 17, 2019
- 4 min read
بخشی از پایان نامه انجام شده 09104603123
سیستم های بلادرنگ
انجام پایان نامه کارشناسی ارشد، امروزه بیشتر سیستم‌های تعبیه‌شده دارای ویژگی بلادرنگ بودن هستند.در این گونه سیستم‌ها وظیفه‌های مربوط به درخواست‌ها باید در کمتر از زمان مشخص‌شده اجرا شوند. یک سیستمبلادرنگ را می‌توان به صورت زیر تعریف کرد:
" به سیستمی بلادرنگ گفته می‌شود که صحت درستییک فرایند تنها وابسته به صحت منطقی آن نباشد، بلکه به زمانی که در آن اجرا می‌شود نیز وابسته باشد"
09104603123
از جمله کاربردهای این نوع سیستم‌ها می‌توان به سیستم‌های حساس پزشکی و پرستاری، سیستم‌های نظامی، کنترل سیستم‌های نیروگاه هسته‌ای،سیستم فرمان و کنترل، پردازش سیگنال، سیستم ارتباطات راه دور، سیستم‌های کنترل دیجیتال، پردازش پروتکل‌های شبکه و ... اشاره کرد. سیستم ضدقفل در ترمز ماشینیکی دیگر از نمونه های ساده‌ای از سیستم‌های بلادرنگ است که محدودیت زمانی در این سیستم زمان کوتاهی است که باید ترمز گرفته‌شود تا از قفل‌شدن چرخ‌ها جلوگیری شود. محاسبات بلادرنگ اگر قبل از محدودیت زمانی، جایی که این محدودیت مربوط به یک رویداد است، کامل نشده‌باشد، با شکست مواجه می‌شود. در این گونه سیستم‌ها باید پاسخ درخواست‌ها حتما در زمان مشخصی ارسال گردد و در غیر‌این صورت سیستم دچار اختلال شده و حتی در کاربردهای حساس می‌تواند منجر به یک فاجعه گردد.
از این‌رو نوع انجام پایان نامه پیاده‌سازی، کنترل زمان پاسخ‌گویی،سربار و نحوه الگوریتم های پیاده‌سازی شده و همچنین بستر سیستم‌عامل و سخت‌افزار حائز اهمیت فراوانی است. به طور کلی سیستم‌هایبلادرنگ و سیستم‌های توزیع زمانی دو پیاده‌سازی کاملا متفاوت داشته و در نوع عملکرد کاملا متفاوت عمل می‌کنند، انجام پایان نامه زیرا به علت ماهیت پاسخ‌دهیبلادرنگ، حافظه اشتراکی و اشتراک زمانی عملا کاربرد نخواهد داشت. به همین دلیل است که در سیستم‌هایبلادرنگ معمولا اثری از سیستم‌عامل‌های نسل جدید و مدرن به چشم نمی‌خورد و در اکثر آنها از رسانه‌های ذخیره‌سازی مانند دیسک سخت نیز خبری نیست.
در انجام پایان نامه واقع سیستم‌های بلادرنگ پاسخی براییک سری از ورودی‌های خارجی هستند که به‌صورت غیرقابل پیشبینی وارد سیستم می‌شوند، سپس این ورودی‌ها به‌وسیله سیستم بلادرنگ پردازش شده و تصمیمات مناسب در زمان مناسب اتخاذ می‌شوند. همچنین خروجی لازم برای کنترل دستگاه‌های جانبی متصل به آنها نیز تولید می‌شود و در صورتی که سرویس‌ها و منابع خواسته شده توسط وظیفه، قبل از اتمام آن، در اختیارش قرار‌نگیرد و وظیفه نتواند در زمان مناسب و تعیین‌شده خاتمه یابد، وظیفه مورد‌نظر از اعتبار ساقط می‌شود. در پردازش‌هایبلادرنگ، هر وظیفهیک سررسید دارد که این بدین معنی است که برای اینکه سیستم به درستی کار کند می‌بایست اجرای هر وظیفه تا قبل از فرارسیدن سررسید مربوطه‌اش به اتمام برسد.
بر همین اساس تقسیم‌بندی سیستم‌هایبلادرنگ انجام می‌شود. در جدول 1 خلاصه‌ای از مشخصه‌های مختلف یک سیستم تعبیه‌شده بلادرنگ و زیرمشخصه‌های آن را مشاهده می‌کنید.
جدول1 خلاصه‌ای از مشخصه‌های یک سیستم تعبیه‌شده بلادرنگ
انواع سيستم هایبلادرنگ از نظر محدوديت زمانی
سیستم‌های بلادرنگ از نظر محدودیت زمانی به سه دسته تقسیم می‌شوند:
1) سیستم‌های بلادرنگ سخت
2) سیستم‌های بلادرنگ نرم
3) سیستم های بلادرنگ ثابت
در سیستم‌های بلادرنگ سخت، کار انجام پایان نامه انجام شده توسط سیستم، بایستی دقیقا به موقع انجام شود و هیچ گونه تاخیری قابل قبول نیست در غیر این صورت سبب ناتوانی سیستم می‌شود. در سیستم‌های تعبیه‌شده، سیستم بلادرنگ سخت در سطح پایینی از سخت افزار فیزیکی عمل می کند. برای مثال سیستم کنترل موتور ماشینیک سیستمبلادرنگ سخت است چون ممکن است سیگنال های تاخیر به موتور آسیب برسانند.
مثال دیگر از انجام پایان نامه سیستم بلادرنگ سخت، سیستم‌های تعبیه‌شده در دستگاه‌های پزشکی مثل دستگاه تنظیم کننده ضربان قلب وپردازشگر های کنترل صنعتی می‌باشد. سیستمبلادرنگسخت برای رویدادهایی که به محدودیت زمانی واکنش نشان می دهند، ضروری اند، به عبارتی، تعریف مهلت زمانی سخت لزوماَ این نیست که این زمان غیر قابل از دست دادن باشد، بلکه مهلت زمانی سخت به سادگی تعیین می‌کند که یک عمل اگر مهلت زمانی‌اش از دست برود بی‌فایده است. معمولاً ضمانت‌های معتبر مهلت‌های زمانی، برای سیستم‌هایی موردنیاز هستند که در فاصله‌های زمانی از خود واکنش نشان نمی‌دهند و باعث خسارت‌های بزرگی می‌شوند[5انجام پایان نامه ] .
در سیستم‌هایبلادرنگ نرم، ضرورتی در بررسی تمامی محدودیت‌های زمانی سیستم نیست و در صورت تاخیر در اجرای وظیفه، سیستم دچار بحران و یا وقوع فاجعه نمی‌شود. یعنی هرچند این سیستم‌ها می‌بایست پاسخی سریع داشته باشند ولی مسئله پاسخ‌دهی، به حادی سیستم‌هایبلادرنگ سخت نیست. شبکه های بلادرنگ نرم در دستیابی‌های همزمان استفاده می‌شوند و قابلیت پاسخ‌گویی به چند واقعه را دارا بوده و همچنین قابلیت تقسیم‌بندی پدیده‌ها به بحرانی و غیربحرانی را دارا می‌باشند. در این‌گونه سیستم‌ها، اولویت اجرا همیشه با پدیده‌های بحرانی می‌باشد.
یکی از معایب این سیستم‌ها این است که وظایف غیربحرانی تا زمانی که وظایف بحرانی پاسخ داده‌نشوند، بی‌پاسخ می‌مانند و این موضوع ممکن است سیستم را دچار تاخیر در پاسخ‌گویی نماید. در سیستم‌هایبلادرنگ نرم، خطاهای ناشی از عدم اهمیت جدی به محدودیت زمانی، کیفیت را کاهش می‌دهد اما سیستم همچنان به کار خود ادامه می‌دهد. به عنوان نمونه‌هایی از سیستم‌هایبلادرنگ نرم می‌توان به سیستم‌های پخش صوتی و تصویری (چندرسانه‌ای )، واقعیت مجازی ، رزرواسیون شرکت های هواپیمایی و... اشاره کرد[6] .
در سومین نوع از سیستم‌های بلادرنگ، به سیستم‌های بلادرنگ ثابت می‌رسیم که در این نوع سیستم‌های بلادرنگ که معمولا در تقسیم‌بندی‌ها به‌عنوان یک نوع مجزا، محسوب نمی‌شوند، سررسیدها هم به صورت سخت و هم به صورت نرم هستند، یعنی اجرا نشدن وظیفه تا سررسید خود، آن را بی فایدهمی‌کند(همانند سیستم‌های بلادرنگ سخت)، در عین حال گاهی می‌تواند اجرا نشود(همانند سیستم‌هایبلادرنگ نرم). در واقع این سیستم‌ها سررسیدهای سختی دارند اما در جایی‌کهیک احتمال کم و مشخص از خطا و نقض سررسید وجود دارد، سیستم می‌تواند این خطا را تحمل کند[5] .