Grundlagen von Echtzeitsystemen at Hochschule für Technik und Wirtschaft Dresden

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Was ist Jitter?

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Welche Zeitpunkte und Zeitspannen gibt es für Scheduling?

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Was bedeutet „die Dauer der Operation wird garantiert“?

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Was bedeutet "in Echtzeit"?

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Weshalb wird in nicht-Echtzeit-Systemen nicht die Dauer der Ermittlung garantiert?

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Was ist ein hartes EZ-System?

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Was ist ein weiches EZ-System?

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Was ist ein „mittelhartes“ EZ-System?

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Welche Missverständnisse und Fehlannahmen treten oft bei Aussagen über Echtzeitsystemen auf?

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Was ist eine "Deadline"?

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Was sind sekundäre Anforderungen an Echtzeitsysteme?

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Wdhlg BS1: Welche Prozesszustandsänderungen sind nicht möglich?

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Grundlagen von Echtzeitsystemen

Was ist Jitter?

(unerwünschtes) Schwanken der Ausführungszeiten der Jobs einer Task

Grundlagen von Echtzeitsystemen

Welche Zeitpunkte und Zeitspannen gibt es für Scheduling?

Zeitpunkte:

Release Time tr Zeitpunkt, ab dem ein Job ausgeführt werden kann

Starting Time ts Zeitpunkt des Starts eines Jobs

Completion Time tc Zeitpunkt der Komplettierung eines Jobs

Deadline td Zeitpunkt, bis zu dem ein Job beendet sein muss


Zeitspannen: 

Execution Time te Ausführungszeit

Response Time tresp Antwort-, Reaktionszeit

Tardiness ttard ≥ 0  Verspätung

Grundlagen von Echtzeitsystemen

Was bedeutet „die Dauer der Operation wird garantiert“?

Eine Spezifikation legt fest, wie lange die
Operation maximal dauern darf, und das Echtzeitsystem garantiert, dass diese maximale Dauer niemals überschritten
wird, was immer auch

  • innerhalb des Systems und
  • in der Umwelt

passieren mag.

Grundlagen von Echtzeitsystemen

Was bedeutet "in Echtzeit"?

  • Die Korrektheit,
  • als auch die Dauer der Ermittlung

der Ergebnisse wird garantiert.

Grundlagen von Echtzeitsystemen

Weshalb wird in nicht-Echtzeit-Systemen nicht die Dauer der Ermittlung garantiert?

Zu viel Aufwand. Erwünscht wird es dennoch.

Grundlagen von Echtzeitsystemen

Was ist ein hartes EZ-System?

Verletzung einer Deadline hat katastrophale Konsequenzen für das System bzw. die Umwelt.

Grundlagen von Echtzeitsystemen

Was ist ein weiches EZ-System?

Verletzung einer Deadline führt zum Absinken des Wertes des Ergebnisses, Einfluß auf die „Güte“ des Dienstes, Systemleistung sinkt mit der Anzahl verletzter Deadlines.


Grundlagen von Echtzeitsystemen

Was ist ein „mittelhartes“ EZ-System?

Nach Überschreiten der Deadline ist das Ergebnis wertlos, jedoch keine Katastrophe (sog. “firm deadline”)

Grundlagen von Echtzeitsystemen

Welche Missverständnisse und Fehlannahmen treten oft bei Aussagen über Echtzeitsystemen auf?

  • Echtzeitsysteme sind sehr schnelle Rechner.
    • Widerspruch: Prozessoren in Echtzeitsystemen sind häufig
      niedriggetaktete Mikrocontroller.
  • Präemptive Prozessorvergabe ermöglicht prinzipiell ein Echtzeitsystem.
    • reicht nicht aus; Windows Vista ist kein Echtzeitsystem
  • Moore’s Law bewirkt, daß Echtzeitsysteme überflüssig werden.
    • Falsche Annahme, dass „Echtzeit“ schnell bedeutet
  • Es kann sowieso keine Garantie der Funktionsfähigkeit eines Rechners gegeben werden, daher sind Echtzeitsysteme nicht notwendig.
  • Echtzeitsysteme werden in Assembler programmiert.

Grundlagen von Echtzeitsystemen

Was ist eine "Deadline"?

Eine bestimmte zeitliche Schranke welche nicht überschritten werden darf.

Es ist die Maximaldauer einer Operation.

Grundlagen von Echtzeitsystemen

Was sind sekundäre Anforderungen an Echtzeitsysteme?

  • hohe Arbeitsgeschwindigkeit
  • Fehlertoleranz
  • Kosteneffizienz
  • niedriger Energiebedarf
  • hohe Ressourcenauslastung (Prozessor, Speicher)

→ Kompromiss je nach Einsatzfall nötig!

Grundlagen von Echtzeitsystemen

Wdhlg BS1: Welche Prozesszustandsänderungen sind nicht möglich?

Bereit -> Wartend

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