ความแตกต่างระหว่างฮาร์ดเรียลไทม์ซอฟต์เรียลไทม์และเรียลไทม์ที่มั่นคง

ฉันได้อ่านคำจำกัดความของแนวคิดที่แตกต่างกันของเรียลไทม์แล้วและตัวอย่างที่ให้ไว้สำหรับระบบเรียลไทม์แบบแข็งและแบบอ่อนก็สมเหตุสมผลสำหรับฉัน แต่ไม่มีคำอธิบายหรือตัวอย่างของระบบเรียลไทม์ที่แท้จริง ตามลิงค์ด้านบน:

บริษัท : การพลาดกำหนดเวลาที่ไม่บ่อยนักสามารถยอมรับได้ แต่อาจทำให้คุณภาพการบริการของระบบลดลง ประโยชน์ของผลลัพธ์เป็นศูนย์หลังจากกำหนดเวลา

มีความแตกต่างที่ชัดเจนระหว่างเรียลไทม์ที่มั่นคงกับแบบเรียลไทม์แบบแข็งหรือแบบเรียลไทม์และมีตัวอย่างที่ดีที่แสดงให้เห็นถึงความแตกต่างนั้นหรือไม่?

ในความคิดเห็น Charles ขอให้ฉันส่งแท็กวิกิสำหรับแท็กใหม่ ตัวอย่างของ "ระบบเรียลไทม์ที่มั่นคง" ที่ฉันให้ไว้สำหรับบริษัท เรียลไทม์แท็กคือระบบเสิร์ฟนม หากระบบส่งนมหลังเวลาหมดอายุจะถือว่านมนั้น "ไม่มีประโยชน์" เราสามารถทนกินซีเรียลโดยไม่ใส่นมได้ แต่คุณภาพของประสบการณ์นั้นลดลง

นี่เป็นเพียงความคิดที่ฉันเกิดขึ้นในหัวของฉันเมื่อฉันอ่านคำจำกัดความในตอนแรก ฉันกำลังมองหาตัวอย่างที่ดีกว่านี้และอาจเป็นคำจำกัดความที่ดีกว่าของเรียลไทม์ที่มั่นคงซึ่งจะช่วยปรับปรุงความคิดของฉันเกี่ยวกับเรื่องนี้

แบบเรียลไทม์อย่างหนักหมายความว่าคุณจะต้องถึงกำหนดเวลาอย่างแน่นอน ระบบน้อยมากที่มีข้อกำหนดนี้ ตัวอย่างบางส่วน ได้แก่ ระบบนิวเคลียร์การใช้งานทางการแพทย์บางอย่างเช่นเครื่องกระตุ้นหัวใจแอปพลิเคชันด้านการป้องกันจำนวนมากระบบการบินเป็นต้น

ระบบเรียลไทม์ที่มั่นคง / นุ่มนวลอาจพลาดกำหนดเวลาบางอย่าง แต่ในที่สุดประสิทธิภาพจะลดลงหากพลาดมากเกินไป ตัวอย่างที่ดีคือระบบเสียงในคอมพิวเตอร์ของคุณ หากคุณพลาดไปไม่กี่บิตไม่ใช่เรื่องใหญ่ แต่พลาดมากเกินไปและคุณจะทำให้ระบบลดลงในที่สุด ที่คล้ายกันจะเป็นเซ็นเซอร์แผ่นดินไหว หากคุณพลาดจุดข้อมูลไม่กี่จุดไม่ใช่เรื่องใหญ่ แต่คุณต้องจับจุดส่วนใหญ่เพื่อให้เข้าใจข้อมูล ที่สำคัญกว่านั้นคือไม่มีใครตายหากทำงานไม่ถูกต้อง

เส้นนั้นคลุมเครือเพราะแม้แต่เครื่องกระตุ้นหัวใจก็สามารถหลุดออกได้เพียงเล็กน้อยโดยไม่ต้องฆ่าผู้ป่วย แต่นั่นคือหัวใจสำคัญทั่วไป

มันเหมือนกับความแตกต่างระหว่างร้อนและอบอุ่น ไม่มีการแบ่งแยกที่แท้จริง แต่คุณจะรู้เมื่อคุณรู้สึก

ฮาร์ดเรียลไทม์

จริงเวลาที่ยากนิยามพิจารณากำหนดเส้นตายพลาดใด ๆ ที่จะเป็นความล้มเหลวของระบบ การจัดตารางเวลานี้ถูกนำมาใช้อย่างกว้างขวางในระบบภารกิจที่สำคัญซึ่งความล้มเหลวในการปฏิบัติตามข้อ จำกัด ด้านเวลาทำให้สูญเสียชีวิตหรือทรัพย์สิน

ตัวอย่าง:

• แอร์ฟรานซ์เที่ยวบิน 447 ตกในมหาสมุทรหลังจากเซ็นเซอร์ทำงานผิดพลาดทำให้ระบบเกิดข้อผิดพลาด นักบินได้หยุดเครื่องบินขณะตอบสนองต่อการอ่านเครื่องมือที่ล้าสมัย ลูกเรือทั้งหมด 12 คนและผู้โดยสาร 216 คนเสียชีวิต

• ยานอวกาศ Mars Pathfinder เกือบจะสูญหายไปเมื่อการผกผันลำดับความสำคัญทำให้ระบบรีสตาร์ท งานที่มีลำดับความสำคัญสูงกว่าไม่เสร็จตามกำหนดเวลาเนื่องจากถูกบล็อกโดยงานที่มีลำดับความสำคัญต่ำกว่า ปัญหาได้รับการแก้ไขและยานอวกาศลงจอดได้สำเร็จ

• เครื่องพิมพ์อิงค์เจ็ทมีหัวพิมพ์พร้อมซอฟต์แวร์ควบคุมสำหรับการฝากปริมาณหมึกที่ถูกต้องลงบนส่วนใดส่วนหนึ่งของกระดาษ หากพลาดกำหนดเวลางานพิมพ์จะเจ๊ง

แบบเรียลไทม์

แบบ real-time บริษัทนิยามช่วยให้การกำหนดเวลาพลาดบ่อย ในแอปพลิเคชันเหล่านี้ระบบสามารถอยู่รอดกับความล้มเหลวของงานได้ตราบเท่าที่มีการเว้นระยะห่างอย่างเพียงพออย่างไรก็ตามมูลค่าของความสำเร็จของงานจะลดลงเหลือศูนย์หรือเป็นไปไม่ได้

ตัวอย่าง:

• ระบบการผลิตที่มีสายการประกอบหุ่นยนต์ที่ไม่มีกำหนดเวลาส่งผลให้ประกอบชิ้นส่วนไม่ถูกต้อง ตราบใดที่ชิ้นส่วนที่เจ๊งไม่บ่อยพอที่จะถูกควบคุมคุณภาพและไม่เสียค่าใช้จ่ายมากเกินไปการผลิตก็ดำเนินต่อไป

• กล่องรับสัญญาณเคเบิลแบบดิจิทัลจะถอดรหัสการประทับเวลาเมื่อเฟรมต้องปรากฏบนหน้าจอ เนื่องจากเฟรมเป็นลำดับเวลาที่ไวต่อการกำหนดเวลาที่ไม่ได้รับทำให้เกิดความกระวนกระวายใจทำให้คุณภาพการบริการลดลง หากเฟรมที่ขาดหายไปในภายหลังพร้อมใช้งานมันจะทำให้เกิดความกระวนกระวายใจในการแสดงมากขึ้นเท่านั้นจึงไม่มีประโยชน์ ผู้ชมยังคงสามารถเพลิดเพลินกับโปรแกรมได้หากความกระวนกระวายไม่เกิดขึ้นบ่อยเกินไป

ซอฟต์เรียลไทม์

เวลาจริงนุ่มนิยามช่วยให้การกำหนดเวลาพลาดบ่อยและตราบใดที่งานจะดำเนินการทันเวลาผลของพวกเขายังคงมีค่า งานที่เสร็จสมบูรณ์อาจมีมูลค่าเพิ่มขึ้นจนถึงกำหนดเวลาและลดค่าที่ผ่านมา

ตัวอย่าง:

• สถานีตรวจอากาศมีเซ็นเซอร์จำนวนมากสำหรับการอ่านอุณหภูมิความชื้นความเร็วลม ฯลฯ ควรอ่านและส่งข้อมูลในช่วงเวลาปกติอย่างไรก็ตามเซ็นเซอร์จะไม่ซิงโครไนซ์ แม้ว่าการอ่านเซ็นเซอร์อาจเร็วหรือช้าเมื่อเทียบกับเซ็นเซอร์อื่น ๆ แต่ก็ยังสามารถเกี่ยวข้องได้ตราบเท่าที่มันอยู่ใกล้พอ

• เครื่องเล่นวิดีโอเกมใช้ซอฟต์แวร์สำหรับเอนจิ้นเกม มีทรัพยากรมากมายที่ต้องใช้ร่วมกันระหว่างงาน ในเวลาเดียวกันงานต่างๆจะต้องเสร็จสิ้นตามกำหนดเวลาเพื่อให้เกมเล่นได้อย่างถูกต้อง ตราบใดที่งานค่อนข้างตรงเวลาเกมก็จะสนุกและหากไม่เป็นเช่นนั้นก็อาจจะล่าช้าเพียงเล็กน้อย

^{Siewert:ระบบและส่วนประกอบแบบฝังตัวแบบเรียลไทม์
Liu & Layland:อัลกอริทึมการจัดตารางเวลาสำหรับการเขียนโปรแกรมหลายโปรแกรมในสภาพแวดล้อมแบบ Hard Real-Time
Marchand & Silly-Chetto:การจัดตารางเวลาแบบไดนามิกของงาน Aperiodic แบบไดนามิกและงานเป็นระยะด้วยการข้าม}

หลังจากอ่านหน้า Wikipedia และหน้าอื่น ๆ เกี่ยวกับการประมวลผลแบบเรียลไทม์ ฉันทำการอนุมานต่อไปนี้:

1> สำหรับระบบฮาร์ดเรียลไทม์หากระบบล้มเหลวในการดำเนินการตามกำหนดเวลาแม้จะถือว่าระบบล้มเหลว

2> สำหรับระบบเรียลไทม์ของ บริษัทแม้ว่าระบบจะไม่เป็นไปตามกำหนดเวลาอาจมากกว่าหนึ่งครั้ง (เช่นสำหรับการร้องขอหลายครั้ง) ระบบจะไม่ถือว่าล้มเหลว นอกจากนี้การตอบกลับสำหรับคำขอ (การตอบกลับแบบสอบถามผลลัพธ์ของงาน ฯลฯ ) จะไร้ค่าเมื่อถึงกำหนดส่งสำหรับคำขอนั้น ๆ ( ประโยชน์ของผลลัพธ์เป็นศูนย์หลังจากกำหนดเวลา ) ตัวอย่างสมมุติฐานอาจเป็นระบบพยากรณ์พายุ (หากมีการทำนายพายุก่อนมาถึงแสดงว่าระบบทำงานได้แล้วการคาดการณ์หลังจากเหตุการณ์เกิดขึ้นแล้วหรือเมื่อเกิดขึ้นจะไม่มีค่า)

3> สำหรับระบบซอฟต์เรียลไทม์แม้ว่าระบบจะล้มเหลวตามกำหนดเวลาอาจมากกว่าหนึ่งครั้ง (เช่นสำหรับการร้องขอหลายครั้ง) ระบบจะไม่ถือว่าล้มเหลว แต่ในกรณีนี้ผลลัพธ์ของคำขอไม่ใช่มูลค่าที่ไร้ค่าสำหรับผลลัพธ์หลังจากกำหนดเวลาไม่ใช่ศูนย์แต่จะลดลงเมื่อเวลาผ่านไปหลังจากกำหนดเวลา เช่นการสตรีมเสียง - วิดีโอ

นี่คือลิงค์ไปยังแหล่งข้อมูลที่มีประโยชน์มาก

เป็นที่นิยมในการเชื่อมโยงความหายนะที่ยิ่งใหญ่บางอย่างกับคำจำกัดความของฮาร์ดเรียลไทม์ แต่สิ่งนี้ไม่เกี่ยวข้อง ความล้มเหลวในการปฏิบัติตามข้อ จำกัด แบบเรียลไทม์อย่างหนักก็หมายความว่าระบบเสีย ความรุนแรงของผลลัพธ์เมื่อมีข้อความว่า "เสีย" ไม่ได้เป็นสาระสำคัญสำหรับคำจำกัดความ

หนักแน่นและนุ่มนวลก็ล้มเหลวที่จะถูกประกาศโดยอัตโนมัติเมื่อไม่ผ่านตามกำหนดเวลาเดียว

สำหรับตัวอย่างที่ยุติธรรมของฮาร์ดเรียลไทม์จากหน้าที่คุณเชื่อมโยง:

ระบบวิดีโอเกมในยุคแรก ๆ เช่น Atari 2600 และกราฟิกเวกเตอร์ Cinematronics มีข้อกำหนดแบบเรียลไทม์อย่างหนักเนื่องจากลักษณะของกราฟิกและฮาร์ดแวร์จับเวลา

หากบางสิ่งในลูปการสร้างวิดีโอพลาดไปเพียงเส้นตายเดียวการแสดงผลทั้งหมดจะผิดพลาดซึ่งจะไม่สามารถทนได้แม้ว่าจะเป็นเรื่องที่หายากก็ตาม นั่นอาจเป็นระบบที่ใช้งานไม่ได้และคุณต้องนำกลับไปที่ร้านเพื่อขอเงินคืน ดังนั้นจึงเป็นเรื่องยากแบบเรียลไทม์

เห็นได้ชัดว่าระบบใด ๆ สามารถอยู่ภายใต้สถานการณ์ที่ไม่สามารถจัดการได้ดังนั้นจึงจำเป็นต้อง จำกัด คำจำกัดความให้อยู่ในสภาพการใช้งานที่คาดไว้โดยสังเกตว่าในการใช้งานที่มีความสำคัญต่อความปลอดภัยผู้คนต้องวางแผนรับมือกับสภาวะที่เลวร้าย ("สารหล่อเย็นระเหยไปแล้ว", " เบรคล้มเหลว "แต่ไม่ค่อย" ดวงอาทิตย์ระเบิด ")

และอย่าลืมว่าบางครั้งก็มีสภาพการทำงานโดยปริยาย "ในขณะที่ใครก็ตามกำลังเฝ้าดู" หากไม่มีใครเห็นว่าคุณทำผิดกฎ (หรือว่าทำ แต่ตายในกองไฟก่อนที่จะบอกใคร) และไม่มีใครสามารถพิสูจน์ได้ว่าคุณทำผิดกฎหลังจากความจริงแล้วมันก็เหมือนกับว่าคุณไม่เคยทำผิดกฎ!

วิธีที่ง่ายที่สุดในการแยกความแตกต่างระหว่างระบบเรียลไทม์ประเภทต่างๆคือการตอบคำถาม:

การตอบสนองของระบบล่าช้า (หลังกำหนดเวลา) ยังมีประโยชน์หรือไม่?

ดังนั้นขึ้นอยู่กับคำตอบที่คุณได้รับสำหรับคำถามนี้ระบบของคุณอาจรวมเป็นหนึ่งในหมวดหมู่ต่อไปนี้:

1. ยาก : ไม่และคำตอบล่าช้าถือว่าระบบล้มเหลว

กรณีนี้เมื่อไม่มีเส้นตายจะทำให้ระบบไม่สามารถใช้งานได้ ตัวอย่างเช่นระบบควบคุมระบบถุงลมนิรภัยในรถยนต์ควรตรวจจับการชนและทำให้ถุงพองตัวอย่างรวดเร็ว กระบวนการทั้งหมดใช้เวลามากหรือน้อยกว่าหนึ่งในยี่สิบห้าของวินาที ดังนั้นหากระบบตอบสนองต่อการหน่วงเวลา 1 วินาทีผลที่ตามมาอาจถึงตายได้และจะไม่มีประโยชน์ที่กระเป๋าจะพองตัวเมื่อรถชนไปแล้ว

2. บริษัท : ไม่ แต่คำตอบที่ล่าช้าไม่จำเป็นเพราะระบบล้มเหลว

นี่เป็นกรณีที่ไม่สามารถยอมรับกำหนดเวลาได้ แต่จะส่งผลต่อคุณภาพของบริการ ตัวอย่างง่ายๆให้พิจารณาระบบเข้ารหัสวิดีโอ โดยปกติรหัสผ่านของการเข้ารหัสจะถูกสร้างขึ้นในเซิร์ฟเวอร์ (ส่วนหัววิดีโอ) และส่งไปยังกล่องรับสัญญาณของลูกค้า กระบวนการนี้ควรจะซิงโครไนซ์ดังนั้นโดยปกติแล้ว set-top box จะได้รับรหัสผ่านก่อนที่จะเริ่มรับเฟรมวิดีโอที่เข้ารหัส ในกรณีนี้ความล่าช้าอาจทำให้วิดีโอมีข้อบกพร่องเนื่องจากกล่องรับสัญญาณไม่สามารถถอดรหัสเฟรมได้เนื่องจากยังไม่ได้รับรหัสผ่าน ในกรณีนี้บริการ (ภาพยนตร์การแข่งขันฟุตบอลที่น่าสนใจ ฯลฯ ) อาจได้รับผลกระทบจากการไม่ตรงตามกำหนด การรับรหัสผ่านล่าช้าในกรณีนี้จะไม่มีประโยชน์เนื่องจากเฟรมที่เข้ารหัสด้วยสิ่งเดียวกันทำให้เกิดความผิดพลาดแล้ว

3. นุ่ม : ใช่ แต่บริการของระบบลดลง

ในฐานะที่เป็นคำอธิบายจากวิกิพีเดียประโยชน์ของผล degrades หลังจากที่กำหนดเส้นตายของตน นั่นหมายความว่าการได้รับคำตอบจากระบบนอกกำหนดเวลายังคงมีประโยชน์สำหรับผู้ใช้ปลายทาง แต่ประโยชน์จะลดลงหลังจากถึงกำหนดเวลา ตัวอย่างง่ายๆสำหรับกรณีนี้คือซอฟต์แวร์ที่ควบคุมอุณหภูมิของห้อง (หรืออาคาร) โดยอัตโนมัติ ในกรณีนี้หากระบบมีความล่าช้าในการอ่านเซ็นเซอร์อุณหภูมิระบบจะตอบสนองช้าเล็กน้อยเมื่ออุณหภูมิเปลี่ยนแปลงไป อย่างไรก็ตามในตอนท้ายมันจะตอบสนองต่อการเปลี่ยนแปลงและปรับตามอุณหภูมิเพื่อให้คงที่เช่น ดังนั้นในกรณีนี้ปฏิกิริยาที่ล่าช้าจึงมีประโยชน์ แต่จะทำให้คุณภาพของระบบบริการแย่ลง

เวลาจริงนุ่มเป็นเรื่องง่ายที่จะเข้าใจซึ่งแม้ว่าผลที่จะได้รับหลังจากที่กำหนดเส้นตายผลจะถือว่ายังคงเป็นที่ถูกต้อง

ตัวอย่าง:เว็บเบราว์เซอร์ - เราขอ URL บางรายการต้องใช้เวลาพอสมควรในการโหลดหน้าเว็บ หากระบบใช้เวลามากกว่าที่คาดไว้ในการจัดเตรียมเพจให้กับเราเพจที่ได้รับจะไม่ถือว่าไม่ถูกต้องเราแค่บอกว่าประสิทธิภาพของระบบยังไม่ถึงเกณฑ์ (ระบบให้ประสิทธิภาพต่ำ!)

ในระบบฮาร์ดเรียลไทม์หากได้รับผลลัพธ์หลังจากกำหนดเวลาระบบจะถือว่าล้มเหลวโดยสิ้นเชิง

ตัวอย่าง:ในกรณีที่หุ่นยนต์ทำงานบางอย่างเช่นการติดตามเส้นเป็นต้นหากมีสิ่งกีดขวางเกิดขึ้นและหุ่นยนต์ไม่ประมวลผลข้อมูลนี้ภายในกำหนดเวลาที่ตั้งโปรแกรมไว้บางส่วน (เกือบจะทันที!) แสดงว่าหุ่นยนต์ล้มเหลว ในหน้าที่ของมัน (ระบบหุ่นยนต์อาจถูกทำลายทั้งหมดด้วย!)

ในระบบเรียลไทม์ที่มั่นคงหากผลลัพธ์ของการดำเนินการกระบวนการเกิดขึ้นหลังจากกำหนดเวลาเราจะทิ้งผลลัพธ์นั้น แต่ระบบจะไม่ถูกเรียกว่าล้มเหลว

ตัวอย่าง:การสื่อสารผ่านดาวเทียมสำหรับการตรวจสอบตำแหน่งของศัตรูหรืองานอื่น ๆ หากสถานีคอมพิวเตอร์ภาคพื้นดินที่ดาวเทียมส่งเฟรมเป็นระยะ ๆ มีการโอเวอร์โหลดและเฟรมปัจจุบัน (แพ็กเก็ต) ไม่ได้รับการประมวลผลทันเวลาและเฟรมถัดไปปรากฏขึ้นแพ็กเก็ตปัจจุบัน (ผู้ที่พลาดกำหนดเวลา) ก็ไม่สำคัญ ไม่ว่าการประมวลผลจะเสร็จสิ้น (หรือเสร็จไปครึ่งหนึ่งหรือเกือบเสร็จแล้ว) จะหลุด / ทิ้ง แต่คอมพิวเตอร์ภาคพื้นดินไม่ได้ถูกเรียกว่าล้มเหลวโดยสิ้นเชิง

ในการกำหนด "ซอฟต์เรียลไทม์" ให้เปรียบเทียบกับ "ฮาร์ดเรียลไทม์" ได้ง่ายที่สุด ด้านล่างเราจะเห็นว่าคำว่า "เรียลไทม์ที่แท้จริง" ถือเป็นการเข้าใจผิดเกี่ยวกับ "ซอฟต์เรียลไทม์"

การพูดแบบสบาย ๆ คนส่วนใหญ่มักมีแบบจำลองทางจิตที่ไม่เป็นทางการซึ่งพิจารณาข้อมูลหรือเหตุการณ์ว่าเป็น "เรียลไทม์"

•ถ้าหรือในขอบเขตที่แสดงให้พวกเขาเห็นด้วยความล่าช้า (เวลาแฝง) ที่อาจเกี่ยวข้องกับสกุลเงินที่รับรู้

•กล่าวคือในกรอบเวลาที่ข้อมูลหรือเหตุการณ์มีคุณค่าที่น่าพอใจสำหรับพวกเขา

มีคำจำกัดความเฉพาะกิจที่แตกต่างกันมากมายของ "ฮาร์ดเรียลไทม์" แต่ในแบบจำลองทางจิตนั้นฮาร์ดเรียลไทม์จะแสดงด้วยคำว่า "if" โดยเฉพาะสมมติว่าการดำเนินการแบบเรียลไทม์ (เช่นงาน) มีกำหนดเวลาเสร็จสมบูรณ์มูลค่าที่น่าพอใจที่ยอมรับได้ของเหตุการณ์ที่งานทั้งหมดเสร็จสมบูรณ์นั้น จำกัด เฉพาะกรณีพิเศษที่งานทั้งหมดตรงตามกำหนดเวลา

ระบบฮาร์ดเรียลไทม์ทำให้เกิดข้อสันนิษฐานที่ชัดเจนว่าทุกอย่างเกี่ยวกับแอปพลิเคชันและระบบและสภาพแวดล้อมเป็นแบบคงที่และเป็นที่รู้จักกันว่าเป็น 'พื้นฐานเช่นงานใดที่เป็นช่วงเวลาที่มาถึงช่วงเวลากำหนดเวลาที่พวกเขาชนะ ไม่มีความขัดแย้งด้านทรัพยากรและวิวัฒนาการด้านเวลาโดยรวมของระบบ ในระบบควบคุมการบินของเครื่องบินหรือระบบเบรกยานยนต์และในกรณีอื่น ๆ อีกมากมายโดยปกติสมมติฐานเหล่านี้สามารถเป็นที่พอใจเพื่อให้เป็นไปตามกำหนดเวลาทั้งหมด

แบบจำลองทางจิตนี้มีความจงใจและมีประโยชน์มากพอที่จะครอบคลุมทั้งแบบเรียลไทม์แบบแข็งและแบบอ่อน - แบบอ่อนสามารถรองรับได้โดยวลี "เท่าที่" ตัวอย่างเช่นสมมติว่าเหตุการณ์ที่เสร็จสมบูรณ์ของงานมีค่าต่ำสุด แต่ยอมรับได้ถ้า

• ไม่เกิน 10% ของงานที่พลาดกำหนดเวลา
• หรือไม่มีงานใดที่ล่าช้าเกิน 20%
• หรือความล่าช้าโดยเฉลี่ยของงานทั้งหมดไม่เกิน 15%
• หรือความล่าช้าสูงสุดในงานทั้งหมดน้อยกว่า 10%

ทั้งหมดนี้เป็นตัวอย่างทั่วไปของเคสแบบเรียลไทม์ที่นุ่มนวลในแอปพลิเคชันมากมาย

พิจารณาการใช้งานเดียวในการรับบุตรหลานของคุณหลังเลิกเรียน นั่นอาจไม่มีกำหนดเวลาที่แท้จริง แต่กลับมีค่าสำหรับคุณและบุตรหลานของคุณตามเวลาที่เหตุการณ์นั้นเกิดขึ้น เสียทรัพยากรเร็วเกินไป (เช่นเวลาของคุณ) และสายเกินไปมีคุณค่าเชิงลบเนื่องจากบุตรหลานของคุณอาจถูกทิ้งไว้ตามลำพังและอาจเป็นอันตราย (หรืออย่างน้อยก็ไม่สะดวก)

ซึ่งแตกต่างจากกรณีพิเศษแบบเรียลไทม์แบบคงที่แบบเรียลไทม์แบบซอฟต์เรียลไทม์ทำให้เกิดข้อสันนิษฐานเฉพาะแอปพลิเคชันขั้นต่ำที่จำเป็นเกี่ยวกับงานและระบบเท่านั้นและคาดว่าจะมีความไม่แน่นอน ในการไปรับบุตรหลานของคุณคุณต้องขับรถไปโรงเรียนและเวลาในการดำเนินการนั้นเป็นแบบไดนามิกขึ้นอยู่กับสภาพอากาศสภาพการจราจร ฯลฯ คุณอาจถูกล่อลวงให้จัดเตรียมระบบของคุณมากเกินไป (กล่าวคือยอมให้สิ่งที่คุณหวังไว้คือ กรณีที่เลวร้ายที่สุดในการขับรถ) แต่อีกครั้งนี่เป็นการสิ้นเปลืองทรัพยากร (เวลาของคุณและการครอบครองยานพาหนะของครอบครัวอาจเป็นการปฏิเสธการใช้งานโดยสมาชิกในครอบครัวคนอื่น ๆ )

ตัวอย่างนั้นอาจดูเหมือนจะไม่เสียค่าใช้จ่ายในแง่ของทรัพยากรที่สูญเปล่า แต่ลองพิจารณาตัวอย่างอื่น ๆ ระบบการต่อสู้ทางทหารทั้งหมดเป็นแบบเรียลไทม์ที่นุ่มนวล ตัวอย่างเช่นพิจารณาปฏิบัติการโจมตีอากาศยานบนยานพาหนะภาคพื้นดินที่ไม่เป็นมิตรโดยใช้ขีปนาวุธนำวิถีพร้อมอัปเดตเป็นเป้าหมายการซ้อมรบ ความพึงพอใจสูงสุดสำหรับการทำภารกิจการอัปเดตหลักสูตรให้เสร็จสมบูรณ์นั้นเกิดจากการโจมตีทำลายเป้าหมายโดยตรง แต่ความพยายามในการจัดหาทรัพยากรมากเกินไปเพื่อให้แน่ใจว่าผลลัพธ์นี้มักจะแพงเกินไปและอาจเป็นไปไม่ได้ด้วยซ้ำ ในกรณีนี้คุณอาจพอใจน้อยลง แต่เพียงพอหากขีปนาวุธพุ่งเข้าใกล้เป้าหมายมากพอที่จะปิดการใช้งาน

เห็นได้ชัดว่าสถานการณ์การต่อสู้มีความไม่แน่นอนแบบไดนามิกมากมายที่เป็นไปได้ซึ่งต้องได้รับการจัดการโดยการจัดการทรัพยากร ระบบซอฟต์เรียลไทม์ยังพบได้บ่อยในระบบพลเรือนหลายระบบเช่นระบบอัตโนมัติในอุตสาหกรรมแม้ว่าระบบทหารจะเป็นระบบที่อันตรายและเร่งด่วนที่สุดเพื่อให้ได้มูลค่าที่น่าพอใจเป็นที่ยอมรับ

หลักสำคัญของระบบเรียลไทม์คือ "ความสามารถในการคาดการณ์" กรณีแบบเรียลไทม์ที่ยากจะสนใจในกรณีพิเศษของการคาดการณ์เพียงกรณีเดียวนั่นคืองานทั้งหมดจะเป็นไปตามกำหนดเวลาและมูลค่าสูงสุดที่เป็นไปได้จะบรรลุได้จากเหตุการณ์นั้น กรณีพิเศษนั้นมีชื่อว่า "ดีเทอร์มินิสติก"

มีสเปกตรัมของความสามารถในการคาดเดา การกำหนด (ดีเทอร์มินิซึม) คือจุดสิ้นสุดจุดหนึ่ง (ความสามารถในการคาดเดาสูงสุด) บนสเปกตรัมการทำนาย จุดสิ้นสุดอื่น ๆ คือความสามารถในการคาดเดาขั้นต่ำ (ความไม่กำหนดสูงสุด) เมตริกและจุดสิ้นสุดของสเปกตรัมจะต้องถูกตีความในรูปแบบการคาดการณ์ที่เลือกไว้ ทุกอย่างระหว่างจุดสิ้นสุดทั้งสองนี้คือองศาของความไม่สามารถคาดเดาได้ (= องศาของการไม่กำหนดปัจจัย)

ระบบเรียลไทม์ส่วนใหญ่ (กล่าวคือระบบอ่อน) มีความสามารถในการคาดการณ์ที่ไม่สามารถกำหนดได้ตัวอย่างเช่นเวลาที่งานเสร็จสมบูรณ์และด้วยเหตุนี้ค่าที่ได้รับจากเหตุการณ์เหล่านั้น

โดยทั่วไป (ในทางทฤษฎี) ความสามารถในการคาดการณ์และด้วยเหตุนี้มูลค่าที่น่าพอใจที่ยอมรับได้สามารถทำได้ใกล้เคียงกับจุดสิ้นสุดที่กำหนดได้ตามความจำเป็น แต่ในราคาที่อาจเป็นไปไม่ได้ทางกายภาพหรือมีราคาแพงเกินไป (เช่นในการต่อสู้หรือบางทีอาจจะอยู่ใน รับลูกของคุณจากโรงเรียน)

ซอฟต์เรียลไทม์ต้องการตัวเลือกเฉพาะแอปพลิเคชันสำหรับโมเดลความน่าจะเป็น (ไม่ใช่แบบจำลองที่พบบ่อย) และด้วยเหตุนี้โมเดลความสามารถในการคาดการณ์สำหรับการให้เหตุผลเกี่ยวกับเวลาแฝงของเหตุการณ์และค่าผลลัพธ์

อ้างถึงรายการเหตุการณ์ข้างต้นที่ให้ค่าที่ยอมรับได้ตอนนี้เราสามารถเพิ่มกรณีที่ไม่ได้กำหนดได้เช่น

• ความเป็นไปได้ที่จะไม่มีงานใดที่จะพลาดกำหนดเวลามากกว่า 5% นั้นมากกว่า 0.87 (สังเกตจำนวนเกณฑ์การจัดตารางเวลาที่แสดงในนั้น)

ในแอปพลิเคชันการป้องกันขีปนาวุธเนื่องจากข้อเท็จจริงที่ว่าในการต่อสู้กับการกระทำความผิดมักจะได้เปรียบกว่าการป้องกันเสมอซึ่งในสถานการณ์การประมวลผลแบบเรียลไทม์ทั้งสองนี้คุณต้องการ:

• เนื่องจากการทำลายขีปนาวุธศัตรูทั้งหมดอย่างสมบูรณ์แบบนั้นไม่น่าจะเป็นไปได้หรือเป็นไปไม่ได้มากให้มอบหมายทรัพยากรในการป้องกันของคุณเพื่อเพิ่มความเป็นไปได้สูงสุดที่ขีปนาวุธที่คุกคามมากที่สุดเท่าที่จะทำได้ (เช่นตามเป้าหมาย) จะถูกสกัดกั้นได้สำเร็จ สามารถเคลื่อนย้ายขีปนาวุธนอกเส้นทางได้);

• บ่นว่านี่ไม่ใช่ปัญหาการประมวลผลแบบเรียลไทม์เนื่องจากเป็นแบบไดนามิกแทนที่จะเป็นแบบคงที่และไม่ใช้แนวคิดและเทคนิคเรียลไทม์แบบดั้งเดิมและฟังดูยากกว่าเรียลไทม์แบบคงที่ดังนั้นคุณจึงไม่สนใจ .

แม้จะมีความเข้าใจผิดหลายประการเกี่ยวกับซอฟต์เรียลไทม์ในชุมชนคอมพิวเตอร์แบบเรียลไทม์ แต่ซอฟต์เรียลไทม์นั้นมีอยู่ทั่วไปและทรงพลังแม้ว่าอาจจะซับซ้อนเมื่อเทียบกับฮาร์ดเรียลไทม์ก็ตาม ระบบซอฟต์เรียลไทม์ที่สรุปไว้ที่นี่มีประวัติการใช้งานที่ยาวนานที่ประสบความสำเร็จนอกชุมชนคอมพิวเตอร์แบบเรียลไทม์

เพื่อตอบคำถาม OP โดยตรง:

ระบบเรียลไทม์ที่ยากสามารถให้การรับประกันที่กำหนดได้โดยทั่วไปแล้วงานทั้งหมดจะตรงตามกำหนดเวลาการขัดจังหวะหรือเวลาในการตอบสนองการโทรของระบบจะน้อยกว่า x เป็นต้นเสมอ - ถ้ามีและเฉพาะในกรณีที่มีการตั้งสมมติฐานที่รัดกุมมากและถูกต้องว่า ทุกสิ่งที่มีความสำคัญเป็นแบบคงที่และเป็นที่รู้จักกันดี (โดยทั่วไปแล้วการรับประกันดังกล่าวสำหรับระบบเรียลไทม์ที่ยากเป็นปัญหาการวิจัยแบบเปิดยกเว้นกรณีที่ค่อนข้างง่าย)

ระบบเรียลไทม์ที่นุ่มนวลไม่ได้ให้การรับประกันแบบกำหนดได้มีจุดมุ่งหมายเพื่อให้ความตรงตามเวลาที่กำหนดในเชิงวิเคราะห์และความสำเร็จและความสามารถในการคาดการณ์ความตรงตามเวลาที่เป็นไปได้ที่เป็นไปได้ภายใต้สถานการณ์แบบไดนามิกในปัจจุบันตามเกณฑ์เฉพาะของแอปพลิเคชัน

เห็นได้ชัดว่าฮาร์ดเรียลไทม์เป็นกรณีพิเศษที่เรียบง่ายของซอฟต์เรียลไทม์ เห็นได้ชัดว่าการรับประกันแบบไม่กำหนดปัจจัยเชิงวิเคราะห์แบบเรียลไทม์ที่นุ่มนวลอาจมีความซับซ้อนมากในการจัดหา แต่มีผลบังคับใช้ในกรณีเรียลไทม์ที่พบบ่อยที่สุด (รวมถึงกรณีที่มีความสำคัญต่อความปลอดภัยที่อันตรายที่สุดเช่นการต่อสู้) เนื่องจากกรณีเรียลไทม์ส่วนใหญ่เป็นแบบไดนามิกไม่ คงที่.

"Firm real-time" เป็นกรณีพิเศษของ "soft real-time" ไม่จำเป็นต้องใช้คำนี้หากเข้าใจและใช้คำว่า "ซอฟต์เรียลไทม์" อย่างเหมาะสม

ฉันมีรายละเอียดเพิ่มเติมเกี่ยวกับการสนทนาแบบเรียลไทม์แบบเรียลไทม์แบบเรียลไทม์แบบเรียลไทม์แบบเรียลไทม์การคาดเดาการกำหนดปัจจัยและหัวข้อที่เกี่ยวข้องอย่างละเอียดมากขึ้นในเว็บไซต์ real-time.org ของฉัน

เรียลไทม์ - เกี่ยวข้องกับระบบหรือโหมดการทำงานที่มีการคำนวณในช่วงเวลาจริงที่กระบวนการภายนอกเกิดขึ้นเพื่อให้สามารถใช้ผลการคำนวณเพื่อควบคุมตรวจสอบหรือตอบสนองต่อกระบวนการภายนอกได้อย่างทันท่วงที ลักษณะ. [มาตรฐาน IEEE 610.12.1990]

ฉันรู้ว่าคำจำกัดความนี้เก่าแก่มาก อย่างไรก็ตามฉันไม่สามารถหาคำจำกัดความล่าสุดของ IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers) ได้

พิจารณางานที่ป้อนข้อมูลจากพอร์ตอนุกรม เมื่อข้อมูลใหม่มาถึงพอร์ตอนุกรมจะทำให้เกิดเหตุการณ์ เมื่อบริการซอฟต์แวร์เกิดเหตุการณ์นั้นซอฟต์แวร์จะอ่านและประมวลผลข้อมูลใหม่ พอร์ตอนุกรมมีฮาร์ดแวร์สำหรับจัดเก็บข้อมูลขาเข้า (2 บน MSP432, 16 บน TM4C123) ซึ่งหากบัฟเฟอร์เต็มและมีข้อมูลมากขึ้นข้อมูลใหม่จะหายไป ระบบนี้แข็งแน่นหรืออ่อนจริงหรือไม่?

เป็นเวลาจริงที่ยากเนื่องจากหากการตอบกลับล่าช้าข้อมูลอาจสูญหายได้

พิจารณาเครื่องช่วยฟังที่ป้อนข้อมูลเสียงจากไมโครโฟนจัดการข้อมูลเสียงจากนั้นส่งข้อมูลไปยังลำโพง โดยปกติระบบจะมีการกระวนกระวายใจเล็กน้อย แต่บางครั้งงานอื่น ๆ ในเครื่องช่วยฟังทำให้ข้อมูลบางอย่างล่าช้าทำให้เกิดเสียงรบกวนที่ลำโพง ระบบนี้แข็งแน่นหรือนุ่มแบบเรียลไทม์?

เป็นเวลาจริงที่แน่นอนเนื่องจากทำให้เกิดข้อผิดพลาดที่สามารถรับรู้ได้ แต่ผลกระทบนั้นไม่เป็นอันตรายและไม่ได้เปลี่ยนแปลงคุณภาพของประสบการณ์อย่างมีนัยสำคัญ

พิจารณางานที่ส่งออกข้อมูลไปยังเครื่องพิมพ์ เมื่อเครื่องพิมพ์ไม่ได้ใช้งานเครื่องพิมพ์จะทริกเกอร์เหตุการณ์ เมื่อซอฟต์แวร์ให้บริการเหตุการณ์นั้นจะส่งข้อมูลเพิ่มเติมไปยังเครื่องพิมพ์ ระบบนี้แข็งแน่นหรือนุ่มแบบเรียลไทม์?

เป็นแบบเรียลไทม์ที่นุ่มนวลเพราะยิ่งตอบสนองเร็วเท่าไหร่ก็ยิ่งดี แต่คุณค่าของระบบ (แบนด์วิดท์คือจำนวนข้อมูลที่พิมพ์ต่อวินาที) ลดลงตามเวลาแฝง

UTAustinX: UT.RTBN.12.01x Realtime Bluetooth Networks

บางทีคำจำกัดความอาจผิดพลาด

จากประสบการณ์ของฉันฉันจะแยกทั้งสองอย่างว่าขึ้นอยู่กับฮาร์ดแวร์และซอฟต์แวร์

หากคุณมีเวลา 200 มิลลิวินาทีในการให้บริการการขัดจังหวะด้วยฮาร์ดแวร์นั่นคือสิ่งที่คุณมี คุณติดโค้ด 300ms ไว้ตรงนั้นและระบบไม่เสียมันยังไม่ได้รับการพัฒนา คุณจะถูกเปลี่ยนออกก่อนที่จะเสร็จสิ้น รหัสของคุณไม่ทำงานหรือไม่เหมาะกับวัตถุประสงค์ หลายระบบมีระยะเวลาการประมวลผลที่กำหนดไว้อย่างชัดเจน วิดีโอโทรคมนาคม ฯลฯ

หากคุณกำลังเขียนใบสมัครที่เวลาจริงนี้อาจได้รับการพิจารณานุ่ม หากคุณหมดเวลาหวังว่าจะโหลดน้อยลงในครั้งต่อไปคุณสามารถปรับแต่งระบบปฏิบัติการเพิ่มหน่วยความจำหรือแม้แต่อัปเกรดฮาร์ดแวร์ได้ คุณมีทางเลือก

การมองจากมุมมอง UX นั้นไม่เป็นประโยชน์ Skoda อาจไม่พังถ้ามันผิดพลาด แต่ BMW มั่นใจว่าจะเป็นนรก

คำจำกัดความดังกล่าวได้ขยายไปสู่ความเสียหายของคำนี้ในช่วงหลายปีที่ผ่านมา สิ่งที่เรียกว่าเรียลไทม์ "ยาก" คือสิ่งที่เรียกง่ายๆว่าเรียลไทม์ ดังนั้นระบบที่ขาดกรอบเวลา (แทนที่จะเป็นกำหนดเวลาด้านเดียว) จะทำให้ข้อมูลไม่ถูกต้องหรือพฤติกรรมที่ไม่ถูกต้องควรได้รับการพิจารณาแบบเรียลไทม์ ระบบที่ไม่มีคุณสมบัตินั้นจะถือว่าไม่ใช่ระบบเรียลไทม์

ไม่ได้หมายความว่าเวลาไม่น่าสนใจในระบบที่ไม่ใช่แบบเรียลไทม์ แต่หมายความว่าความต้องการเวลาในระบบดังกล่าวไม่ได้ส่งผลให้ผลลัพธ์ที่ไม่ถูกต้องโดยพื้นฐาน

ระบบฮาร์ดเรียลไทม์ใช้การจัดกำหนดการลำดับความสำคัญในเวอร์ชันก่อนการป้องกันเพื่อให้งานที่สำคัญได้รับการจัดกำหนดการในทันทีในขณะที่ระบบเรียลไทม์แบบเรียลไทม์จะใช้การจัดกำหนดการลำดับความสำคัญเวอร์ชันที่ไม่มีการป้องกันล่วงหน้าซึ่งช่วยให้งานปัจจุบันเสร็จสิ้นก่อนที่การควบคุมจะถูกโอนไปยังลำดับความสำคัญที่สูงกว่า งานทำให้เกิดความล่าช้าเพิ่มเติม ดังนั้นกำหนดเวลาของงานจึงเป็นไปตามขั้นวิกฤตในระบบฮาร์ดเรียลไทม์ในขณะที่ระบบเรียลไทม์แบบซอฟต์ไทม์จะไม่ได้รับการจัดการอย่างจริงจัง