Одну из сложнейших и крайне важных областей применения вычислительной техники представляют собой задачи реального времени. Как правило, они связаны с контролем и управлением процессами, являющимися неотъемлемой частью современной жизни, например, движение на автомагистралях, контроль за состоянием окружающей среды, управление атомными и космическими станциями и т.д. Эти задачи предъявляют такие требования к аппаратному и программному обеспечению, как надежность, высокая пропускная способность передающей среды в распределенных системах, своевременная реакция на внешние события и т.д.
Система реального времени (СРВ) – аппаратно-программный комплекс, реагирующий в предсказуемый промежуток времени на непредсказуемый поток внешних событий. Это означает, что система должна успеть отреагировать на событие, произошедшее на объекте, в течение времени, критического для этого события.
Система должна успевать реагировать на одновременно происходящие события. Даже если два или больше внешних событий происходят одновременно, система должна успеть среагировать на каждое из них в течение интервала времени, критического для этих событий.
Различают системы реального времени двух типов – системы жесткого реального времени (СЖРВ) и системы мягкого реального времени (СМРВ).
СЖРВ не допускают никаких задержек реакции системы ни при каких условиях, так как:
– результаты могут оказаться бесполезны в случае опоздания;
– может произойти катастрофа в случае задержки реакции;
– стоимость опоздания может оказаться бесконечно велика.
Примеры систем жесткого реального времени – бортовые системы управления, системы аварийной защиты, регистраторы аварийных событий.
СМРВ характеризуются тем, что задержка реакции не критична, хотя и может привести к увеличению стоимости результатов и снижению производительности системы в целом. Пример – работа компьютерной сети. Основное отличие между СЖРВ и СМРВ можно выразить так: система жесткого реального времени никогда не опоздает с реакцией на событие, система мягкого реального времени – не должна опаздывать с реакцией на событие.
Операционная система реального времени – это такая система, которая может быть использована для построения СЖРВ. Примеры таких ОС: VxWorks, pSOS+, OS9, OS9000, LinxOS, QNX, VRTX, RMX, pDOS, VMEexec.