3. Достижением в области развития вычислительных машин, является создание внешних запоминающих устройств большой емкости, которые позволили значительно расширить область применения систем реального времени. Для того, чтобы обеспечить представление данных, необходимых для управления, система должна иметь малое время доступа к памяти большой емкости. Применение запоминающих устройств на магнитной ленте с последовательным доступом не удовлетворяет этому требованию, поэтому были разработаны запоминающие устройства большой емкости с произвольной выборкой, в которых любой из очень большого числа элементов информации может быть обнаружен и считан в доли секунды.
Основным видом памяти с произвольной выборкой являются запоминающие устройства на дисках, имеющие значительную емкость и удовлетворительное время выборки — от 30 до 6000 мс.
4. Для того, чтобы практически внедрить системы реального времени, непосредственно связанные с объектами управления, обеспечить достаточно малое время ответа и достаточно высокую надежность, необходима совершенная техника программирования. В целом программирование для систем реального времени является более сложным, чем для систем пакетной обработки информации. Новая техника обработки данных в системах реального времени, отличающаяся высокой степенью автоматизации, обеспечивает поступление данных и их обработку без вмешательства оператора ЭВМ, в то же время программы усложняются, поскольку они реализуют функции, которые ранее выполнялись человеком.
В простейшем случае система реального времени включает одно устройство, подобное телетайпу, с которого можно посылать информацию в машину.
При получении сообщения ЭВМ прерывает выполняющуюся в этот момент программу, вводит сообщение, обрабатывает его, выдает ответ и затем продолжает прерванную работу. При наличии запоминающего устройства (ЗУ) с произвольной выборкой с телетайпа можно опрашивать и обновлять массивы, находящиеся в нем. Несколько более сложной является система с несколькими терминалами, которые могут присоединяться к ЭВМ одной общей линией связи (рис. 1).
Рис. 2. Присоединение терминалов к ЭВМ несколькими линиями связи
В каждый момент времени может поступать сообщение только с одного терминала. Следующий шаг в повышении сложности состоит в увеличении числа линий связи (рис. 2). При наличии двух или более линий связи обработка сообщений в ЭВМ может совпадать или не совпадать по времени, что зависит от пропускной способности системы.
В других системах ЭВМ соединяется с линиями связи через отдельно программируемые устройства (мультиплексор приема-передачи данных) (рис. 3). В том случае, если ЭВМ не обладает достаточным объемом, оборудованием и быстродействием, в некоторых системах используют их большое число. В системе с двумя ЭВМ одна из них может управлять операциями ввода-вывода, в то время как другая осуществляет обработку информации (рис.4).
Вычислительная машина В может быть намного более мощной чем А. ЭВМ А может выполнять такие простые задачи, как обработка требований для опроса массивов в реальном времени. Когда сообщение требует более сложной обработки, эта ЭВМ прерывает работу вычислительной машины В. Машина А может сформировать очередь сообщений таким образом, что работа машины В будет прерываться нечасто. Для того, чтобы
Рис. 4. Память для хранения программ для двух ЭВМ
машина В могла быстро вызвать необходимые программы реального времени в оперативную память, эти программы могут храниться в ЗУ на дисках. Для работы в реальном времени требуется обеспечение высокой степени надежности системы. Это может быть достигнуто за счет дублирования элементов системы: если одна ЭВМ простаивает в среднем 2 % всего времени, то дублированная система будет терять приблизительно 0,04 % времени. Дублирование увеличивает сложность системы, особенно в случае, если переключение на резерв должно осуществляться автоматически. Дублированный вариант системы изображен на рис. 5.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.