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简单地说,实时系统可以看成对外部事件及时响应的系统。现实世界中,并非所有的嵌入式系统都具有实时特性,所有的实时系统也不一定都是嵌入式的。但这两种系统并不互相排斥,兼有这两种特性的系统称为实时嵌入式系统(Real-Time Embedded System, RTES),通常简称为实时系统。我们先介绍与RTES相关的几个概念。
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(1)逻辑(或功能)正确:指系统对外部事件的处理能够产生正确的结果。
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(2)时间正确:指系统对外部事件的处理必须在预定的周期内完成。
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(3)死线(Deadline):指系统必须对外部事件处理的最迟时间界限,错过此界限可能产生严重后果。通常,计算必须在到达死线前完成。
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(4)实时系统:指功能正确和时间正确同时满足的系统,二者同等重要。换言之,实时系统有时间约束并且是死线驱动的。但是在某些系统中,为了保证功能正确性,有可能牺牲时间正确性。
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根据对错失死线的容忍程度不同,可以将RTES分为软RTES和硬RTES。
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(1)硬RTES:必须满足其灵活性接近零死线要求的RTES。死线必须满足,否则就会产生灾难性的后果,并且死线之后得到的处理结果或是零级无用,或是高度贬值。在硬RTES中,错失死线后的处理结果是价值为零,错失死线的惩罚是灾难性的。
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(2)软RTES。必须满足死线的要求,但是有一定灵活性。死线可以包含可变的容忍等级、平均的时间死线,甚至是带有不同程度的可接受性的响应时间的统计分布。在软RTES中,错失死线后处理结果的价值根据应用的性质随时间按某种关系下降,死线错失不会导致系统失败。由于一个或多个错失的死线对软RTES的运行没有决定性的影响,一个软RTES不必预测是否可能有悬而未决的死线错失。相反,软RTES在探知到错失一个死线时可以启动一个恢复进程。
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在RTES中,任务的开始时与死线或完成时间同样重要,由于任务缺少需要的资源(例如,CPU和内存等),就有可能阻碍任务的开始并直接导致任务完成的错失和死线,因此,死线问题演变成资源的调度问题。
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