Xử lí thời gian thực và xử lí phân tán trong hệ thống điều khiển phân tán.pdf
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (636.85 KB, 27 trang )
© 2004, HOÀNG MINH SƠN
Chương 1Chương 1
Hệ thống
₫iềukhiểnphân tán
13.09.06
Chương 7: Xử lý thờigianthực
và xử lý phân tán
2
© 2004, HOÀNG MINH SƠN
Chương 7: Xử lý thờigianthựcvàxử lý phân tán
© 2005 - HMS
Chương 7: Nội dung
7.1 Khái niệm“thờigianthực”
7.2 Hệđiều hành thờigianthực
7.3 Khái niệm“xử lý phân tán”
7.4 Các kiếntrúcxử lý phân tán
7.5 Các cơ chế giao tiếp trong hệ phân tán
3
© 2004, HOÀNG MINH SƠN
Chương 7: Xử lý thờigianthựcvàxử lý phân tán
© 2005 - HMS
Xử lý thời gian thực là nguyên lý làm việc cơ bản của
mỗi bộ điều khiển, nhìn từ quan điểm tin học
Chất lượng điều khiển và độ tin cậy của hệ thống điều
khiển không chỉ phụ thuộc vào thuật toán điều khiển,
công nghệ phần cứng, mà còn phụ thuộc một cách tất
yếu vào phương pháp xử lý thời gian thực
Chúng ta còn biết quá ít về cơ chế thực hiện các chức
năng bên trong một bộ điều khiển (số)
Chúng ta cũng còn biết tương đối ít về cơ chế giao
tiếp giữa các thành phần mềm trong một hệ thống điều
khiển phân tán
Tại sao cần nghiên cứu về xử lý thời gian thực
7.1 Khái niệm thờigianthực
4
© 2004, HOÀNG MINH SƠN
Chương 7: Xử lý thờigianthựcvàxử lý phân tán
© 2005 - HMS
Hệ thờigianthựclàgì?
A real-time system is one in which the correctness of
the system depends not only on the logical results,
but also on the time at which the results are
produced.
JOHN A. STANKOVIC ET AL.: Strategic Directions in Real-Time and
Embedded Systems. ACM Computing Surveys, Vol. 28, No. 4, December 1996
Mỗihệ thống điềukhiểnlàmộthệ thờigianthực
Phầnlớncáchệ thờigianthựclàcáchệ thống điều
khiển
5
© 2004, HOÀNG MINH SƠN
Chương 7: Xử lý thờigianthựcvàxử lý phân tán
© 2005 - HMS
Vấn ₫ề thời gian trong hệĐKqua mạng
Sensor
I/O
Controller
I/O
Actuator
Sensor
I/O
Sensor
I/O
Bus trường
T
s
T
in
T
out
T
a
T
c
6
© 2004, HOÀNG MINH SƠN
Chương 7: Xử lý thờigianthựcvàxử lý phân tán
© 2005 - HMS
Chiếcxehơicólàmộthệ thời gian thực?
Hơn 30 máy vi tính bên trong (µP) nốimạng
Chúng ta có nên tìm hiểu nguyên lý hoạt động của
chúng?
7
© 2004, HOÀNG MINH SƠN
Chương 7: Xử lý thờigianthựcvàxử lý phân tán
© 2005 - HMS
Nội dung liên ngành
Kỹ thuật
điềukhiển
Khoa học
máy tính
Công nghệ
truyền thông
Hệ thờigianthực
Mạng truyền thông
công nghiệp
Hệ phân tán
Hệđiềukhiển
phân tán
8
© 2004, HOÀNG MINH SƠN
Chương 7: Xử lý thờigianthựcvàxử lý phân tán
© 2005 - HMS
Mộthệ thờigianthựccócác₫ặc ₫iểm:
Tính phản ứng: Hệ thống phảiphản ứng vớicácsự
kiệnxuấthiện vào các thời điểm không biếttrước.
Tính nhanh nhạy: Hệ thống phảixử lý thông tin một
cách nhanh chóng để có thểđưarakếtquả phản ứng
mộtcáchkịpthời.
Tính đồng thời: Hệ thống phảicókhả năng phản ứng
và xử lý đồng thời nhiềusự kiệndiễnra.
Tính tiền định: Dựđoán trước đượcthờigianphản ứng
tiêu biểu, thờigianphản ứng chậmnhấtcũng như trình
tựđưaracácphản ứng.
9
© 2004, HOÀNG MINH SƠN
Chương 7: Xử lý thờigianthựcvàxử lý phân tán
© 2005 - HMS
Xử lý thờigianthựclàgì?
Xử lý thời gian thực là hình thức xử lý thông tin trong một
hệ thống để đảm bảo tính năng thời gian thực của nó.
Luôn liên quan vớicácsự kiện bên ngoài (tính phản
ứng)
Yêu cầucaovề hiệusuấtphầnmềm (tính nhanh
nhạy)
Đòi hỏi xử lý đồng thời nhiềutácvụ (tính đồng thời)
Đòi hỏicơ sở lý thuyếtchặtchẽ phụcvụ phân tích
và đánh giá (tính tiền định)
10
© 2004, HOÀNG MINH SƠN
Chương 7: Xử lý thờigianthựcvàxử lý phân tán
© 2005 - HMS
Khái niệm“tácvụ”(task)
Một quá trình tính toán cho mộtnhiệmvụ cụ thể, có thể
đượcthựchiện đồng thời, ví dụ:
–Cáctácvụ xử lý giá trị vào/ra
–Cáctácvụđiềuchỉnh
–Cáctácvụđiềukhiểnlogic
–Cáctácvụ xử lý biếncố
– ...
Mộttácvụ là sự thi hành mộtchương trình hoặcmột
phầnchương trình
–Mộtchương trình chạy nhiềulần => nhiềutácvụ
–Một đoạnmãchương trình (ví dụ một hàm) đượcgọituần hoàn
vớicácchukỳ khác nhau => nhiềutácvụ khác nhau
Multitasking (đanhiệm): khả năng thi hành đồng thời
nhiềutácvụ
