Hệ thống thông tin công nghiệp - Chương 3: Vấn đề thời gian thực

Yêu cầu đặc biệt —Mã rất nhỏ, gọn —Đơn giản, dễsửdụng, dễlập trình —Thờigian phảnứngvớimột sựkiện(vídụkhi xuấthiện ngắttruyềnthông, ngắtvào/ra,.) đủngắn —Quản lý hiệu quảcác tác vụtuần hoàn, đảm bảo chính xác vềchu kỳthời gian, độrung nhỏ(jitter) —Quản lý vào/ra hiệu quả, đơn giản 􀂃Hai dạng thực hiện: —Mã nguồn: Nhân thời gian thực, được dịch vàliên kết cùng với CTĐK tạo thành một chương trình duy nhất -> giải pháp vi điều khiển. —Mã chạy cài đặt sẵn trên thiết bị: Hệ điều hành thời gian thực đầy đủ, cung cấp các dịch vụ độc lập với chương trình điều khiển -> giải pháp PLC vàDCS

pdf38 trang | Chia sẻ: tlsuongmuoi | Lượt xem: 1860 | Lượt tải: 3download
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Hệ thống thông tin công nghiệp - Chương 3: Vấn đề thời gian thực, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
©2 0 0 4 , H O À N G M I N H S Ơ N C h ư ơ n g 1 Hệ thống thông tin công nghiệp 1/19/2006 Chương 3: Vấn ₫ề thời gian thực 2© 2 0 0 4 , H O À N G M I N H S Ơ N Chương 3: Vấn đề thời gian thực © 2005 - HMS Chương 3: Nội dung 1. Khái niệm “hệ thời gian thực” 2. Xử lý thời gian thực 3. Hệ điều hành thời gian thực 4. Giao tiếp thời gian thực 5. Lập trình thời gian thực 3© 2 0 0 4 , H O À N G M I N H S Ơ N Chương 3: Vấn đề thời gian thực © 2005 - HMS 3.1 Hệ thời gian thực là gì? “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,...” Một hệ thời gian thực là một hệ thống mà sự hoạt ₫ộng tin cậy của nó không chỉ phụ thuộc vào sự chính xác của kết quả, mà còn phụ thuộc vào thời ₫iểm ₫ưa ra kết quả ₫ể phản ứng với sự kiện bên ngoài. Hệ thống có lỗi khi thời gian yêu cầu không ₫ược thoả mãn. JOHN A. STANKOVIC ET AL.: Strategic Directions in Real-Time and Embedded Systems. ACM Computing Surveys, Vol. 28, No. 4, December 1996 Thời gian thực không phải là thời gian tuyệt đối Tính năng thời gian thực không đồng nghĩa với tốc độ tính toán rất nhanh Tính năng thời gian thực = tính chính xác + tính kịp thời 4© 2 0 0 4 , H O À N G M I N H S Ơ N Chương 3: Vấn đề thời gian thực © 2005 - HMS Các dạng của “tính kịp thời” Thời gian Sự kiện Phản ứng ts tp T a) Chính xác tại ... (t = tp) Thời gian Sự kiện Phản ứng ts tp2 T b) Trong khoảng ... (tp2 ≤ t ≤ tp2 ) Thời gian Sự kiện Phản ứng ts tp T c) Chậm nhất là ... (t ≥ tp) tp1 Thời gian Sự kiện Phản ứng ts tp T d) Sớm nhất là ... (t ≥ tp) 5© 2 0 0 4 , H O À N G M I N H S Ơ N Chương 3: Vấn đề thời gian thực © 2005 - HMS HT ₫iều khiển có phải là hệ TGT? Mỗi hệ thống điều khiển là một hệ thời gian thực Chất lượng điều khiển không chỉ phụ thuộc vào thuật toán điều khiển, mà còn phụ thuộc vào khả năng phản ứng của hệ thống, thời điểm đọc tín hiệu đầu vào (tín hiệu đo), vào thời gian tính toán luật điều khiển và thời điểm đưa ra tín hiệu điều khiển Tính năng thời gian thực của một HTĐK phụ thuộc cả vào phần cứng và phần mềm và vào kiến trúc hệ thống ƒ Phần cứng: Tốc độ tính toán của vi xử lý, tốc độ chuyển đổi DA/AD, cơ chế vào/ra, chậm trễ trong các thiết bị ƒ Phần mềm: Thuật toán điều khiển, phương pháp lập trình, tổ chức thực hiện chương trình Tính năng TGT của một HTĐK liên quan tới tính mạng con người Phần lớn các hệ thời gian thực là các hệ thống điều khiển 6© 2 0 0 4 , H O À N G M I N H S Ơ N Chương 3: Vấn đề thời gian thực © 2005 - HMS Hai dạng hệ thống TGT tiêu biểu 1. Hệ thống nhúng (Embedded Systems) — Các hệ thống điều khiển chuyên dụng, đặc chủng cho các thiết bị, máy móc đơn lẻ — Máy tính điều khiển là một phần không tách rời của thiết bị được điều khiển — Dựa trên nền vi xử lý, nhân thời gian thực, hệ điều hành thời gian thực — Ví dụ ứng dụng: công nghiệp hàng không-vũ trụ, robot công nghiệp, phương tiện giao thông, ... 2. Hệ thống điều khiển công nghiệp (Industrial Control Systems) — Distributed Control Systems (DCS), Programmable Logic Controllers (PLC), Soft-PLCs — Các hệ thống điều khiển phân cấp, phân tán — Ứng dụng trong CN chế biến, CN chế tạo 7© 2 0 0 4 , H O À N G M I N H S Ơ N Chương 3: Vấn đề thời gian thực © 2005 - HMS Chiếc xe hơi có làmột hệ TGT? Hơn 50 máy vi tính bên trong (μP) nối mạng Chúng ta có nên tìm hiểu nguyên lý hoạt động của chúng? 8© 2 0 0 4 , H O À N G M I N H S Ơ N Chương 3: Vấn đề thời gian thực © 2005 - HMS Bus trường có phải là một hệ TGT? Sensor I/O Controller I/O ActuatorSensor I/O Actuator I/O Bus trường Tsd Tin Tout Tad Tc Ts Tio Ta Tbus 9© 2 0 0 4 , H O À N G M I N H S Ơ N Chương 3: Vấn đề thời gian thực © 2005 - HMS Tính năng thời gian thực là yêu cầu chung của hầu hết các hệ thống thông tin công nghiệp! 10 © 2 0 0 4 , H O À N G M I N H S Ơ N Chương 3: Vấn đề thời gian thực © 2005 - HMS Đặc ₫iểmcủamột hệ thời gian thực ƒ Tính phản ứng: Hệ thống phải phản ứng với các sự kiện xuất hiện vào các thời điểm không biết trước. ƒ Tính nhanh nhạy: Hệ thống phải xử lý thông tin một cách nhanh chóng để có thể đưa ra kết quả phản ứng một cách kịp thời. ƒ Tính ₫ồng thời: Hệ thống phải có khả năng phản ứng và xử lý đồng thời nhiều sự kiện diễn ra. ƒ Tính tiền ₫ịnh: Dự đoán trước được thời gian phản ứng tiêu biểu, thời gian phản ứng chậm nhất cũng như trình tự đưa ra các phản ứng. 11 © 2 0 0 4 , H O À N G M I N H S Ơ N Chương 3: Vấn đề thời gian thực © 2005 - HMS 3.2 Xử lý thời gian thực là gì? Xử lý thời gian thực là hình thức xử lý thông tin trong một hệ thống ₫ể ₫ảm bảo tính năng thời gian thực của nó. Luôn liên quan với các sự kiện bên ngoài (tính phản ứng) Yêu cầu cao về hiệu suất phần mềm (tính nhanh nhạy) Đòi hỏi xử lý ₫ồng thời nhiều tác vụ (tính ₫ồng thời) Đòi hỏi cơ sở lý thuyết chặt chẽ phục vụ phân tích và đánh giá (tính tiền ₫ịnh) 12 © 2 0 0 4 , H O À N G M I N H S Ơ N Chương 3: Vấn đề thời gian thực © 2005 - HMS Tại sao phải nghiên cứu về xử lý TGT? ƒ Xử lý thời gian thực là nguyên lý làm việc cơ bản của mỗi hệ thống điều khiển và của mỗi hệ thống thông tin công nghiệp, nhìn từ quan điểm tin học ƒ Chất lượng điều khiển và độ tin cậy của hệ thống điều khiển không chỉ phụ thuộc vào thuật toán ₫iều khiển, công nghệ phần cứng, mà còn phụ thuộc một cách tất yếu vào phương pháp xử lý thời gian thực ƒ Chúng ta còn biết quá ít về cơ chế thực hiện các chức năng phần mềm bên trong một bộ điều khiển (số) 13 © 2 0 0 4 , H O À N G M I N H S Ơ N Chương 3: Vấn đề thời gian thực © 2005 - HMS Các hình thức cơ bản của xử lý TGT ƒ Khả năng phản ứng đồng thời với các sự kiện bên ngoài: Xử lý đa nhiệm ƒ Đáp ứng yêu cầu về thời gian của nhiều “tác vụ”: — Xử lý song song — Xử lý phân tán — Xử lý cạnh tranh 14 © 2 0 0 4 , H O À N G M I N H S Ơ N Chương 3: Vấn đề thời gian thực © 2005 - HMS Tác vụ và xử lý ₫a nhiệm ƒ Một quá trình tính toán cho một nhiệm vụ cụ thể, có thể được thực hiện đồng thời, ví dụ: — Các tác vụ xử lý giá trị vào/ra — Các tác vụ điều chỉnh — Các tác vụ điều khiển logic — Các tác vụ xử lý biến cố — ... ƒ Một tác vụ là sự thi hành một chương trình hoặc một phần chương trình — Một chương trình chạy nhiều lần => nhiều tác vụ — Một đoạn mã chương trình (ví dụ một hàm) được gọi tuần hoàn với các chu kỳ khác nhau => nhiều tác vụ khác nhau ƒ Multitasking (đa nhiệm): khả năng thi hành đồng thời nhiều tác vụ 15 © 2 0 0 4 , H O À N G M I N H S Ơ N Chương 3: Vấn đề thời gian thực © 2005 - HMS Các trạng thái của một tác vụ ƒ Trạng thái nghỉ, chưa tồn tại (Dormant, Nonexistence): Task trong bộ nhớ nhưng hệ điều hành không quản lý. ƒ Trạng thái sẵn sàng (Ready state): Khi nó có thể được điều hoạt nhưng hiện đang có một Task khác có mức ưu tiên cao hơn đang được thực hiện. ƒ Trạng thái chạy (Running state): Khi nó đang được điều khiển bởi CPU ƒ Trạng thái đợi (Waiting state) : Khi nó đang chờ một sự kiện xảy ra để được sẵn sàng như một sự kiện vào/ra, khi tài nguyên chung có thể sử dụng hay là khi có các ngắt thời gian. DORMANT READY RUNNINGWAITING 16 © 2 0 0 4 , H O À N G M I N H S Ơ N Chương 3: Vấn đề thời gian thực © 2005 - HMS Phân loại tác vụ (IEC 61131-3) Mã thực thi Tác vụ mặc định Ví dụ: - Điều khiển logic - Kiểm tra lỗi Chờ tới chu kỳ Mã thực thi Thời gian Tác vụ tuần hoàn Ví dụ: - Điều chỉnh vòng kín - Xử lý truyền thông Chờ sự kiện Mã thực thi Sự kiện Tác vụ sự kiện Ví dụ: - Điều khiển trình tự - Xử lý sự cố 17 © 2 0 0 4 , H O À N G M I N H S Ơ N Chương 3: Vấn đề thời gian thực © 2005 - HMS Các hình thức xử lý ₫ồng thời ƒ Xử lý song song: Các tác vụ (task) được phân chia thực hiện song song trên nhiều bộ xử lý ƒ Xử lý cạnh tranh: Nhiều tác vụ chia sẻ thời gian của một bộ xử lý. ƒ Xử lý phân tán: Mỗi (nhóm) tác vụ được thực hiện riêng trên một máy tính (trường hợp đặc biệt của xử lý song song). Xử lý cạnh tranh là hình thức quan trọng nhất trong các hệ thống điều khiển (có thể kết hợp với xử lý phân tán) 18 © 2 0 0 4 , H O À N G M I N H S Ơ N Chương 3: Vấn đề thời gian thực © 2005 - HMS Xử lý cạnh tranh ƒ Các vấn đề: — Tổ chức, lập lịch phân chia tài nguyên cho các tác vụ — Giao tiếp giữa các tác vụ — Đồng bộ hóa giữa các tác vụ 19 © 2 0 0 4 , H O À N G M I N H S Ơ N Chương 3: Vấn đề thời gian thực © 2005 - HMS Phương pháp lập lịch ƒ Vấn đề: — Bên cạnh hiệu năng của phần cứng máy tính, thì phương pháp lập lịch có ảnh hưởng lớn tới tính năng thời gian thực của hệ thống — Cần sự thỏa hiệp giữa tính năng thời gian thực và hiệu suất sử dụng tài nguyên máy tính ƒ Cơ chế lập lịch — Lập lệnh tĩnh: thứ tự thực hiện các tác vụ được xác định trước khi hệ thống đi vào hoạt động. — Lập lệnh động: thứ tự thực hiện các tác vụ được xác định trong khi hệ thống đang hoạt động. 20 © 2 0 0 4 , H O À N G M I N H S Ơ N Chương 3: Vấn đề thời gian thực © 2005 - HMS Phương pháp lập lịch ƒ Sách lược lập lịch — FIFO: đến trước sẽ được thực hiện trước. — Non-preemptive: không chen hàng, các tác vụ được thực hiện bình thường dựa trên mức ưu tiên của chúng. — Preemptive: chen hàng, chọn một tác vụ để thực hiện trước các tác vụ khác. — Round-robin/Time-slicing: Mỗi tác vụ có mức ưu tiên như nhau được thực hiện một số “lát thời gian” — Mức ưu tiên cố định/động: các tác vụ được đặt các mức ưu tiên cố định hoặc có thể thay đổi nếu cần. ƒ Thuật toán lập lịch — Rate monotonic: càng thường xuyên càng được ưu tiên. — Deadline monotonic: càng gấp càng được ưu tiên. — Least laxity: tỷ lệ thời gian tính toán/thời hạn cuối cùng (deadline) càng lớn càng được ưu tiên. 21 © 2 0 0 4 , H O À N G M I N H S Ơ N Chương 3: Vấn đề thời gian thực © 2005 - HMS Khái niệm “tiến trình tính toán” ƒ Tiến trình tính toán (process) là một khái niệm tương đương với “tác vụ”, nhưng nhìn từ phía hệ điều hành đa nhiệm (khái niệm tác vụ nhìn từ phía người sử dụng) ƒ Hai loại tiến trình: — Tiến trình nặng cân (heavyweight process, process): Chiếm một không gian địa chỉ riêng, thường tương ứng với thực thi cả một chương trình => sử dụng an toàn hơn nhưng giao tiếp giữa các process phức tạp — Tiến trình nhẹ cân (lightweight process, thread): Thường thuộc một process, các thread của một process cùng chia sẻ một không gian địa chỉ => giao tiếp đơn giản thông qua các biến toàn cục, nhưng cần thận trọng 22 © 2 0 0 4 , H O À N G M I N H S Ơ N Chương 3: Vấn đề thời gian thực © 2005 - HMS 3.3 Hệ ₫iều hành thời gian thực ƒ Hệ điều hành thời gian thực là một hệ điều hành hỗ trợ các chương trình ứng dụng xử lý thời gian thực ƒ Hầu hết các bộ điều khiển công nghiệp (PLC, DCS,...) đều hoạt động trên nền một hệ điều hành thời gian thực (RTOS, Real-time Operating System) ƒ Bản thân hệ điều hành thời gian thực cũng là một hệ thời gian thực ƒ Một hệ điều hành thời gian thực bao giờ cũng là một hệ đa nhiệm (multitasking), hỗ trợ xử lý cạnh trạnh hoặc/và xử lý song song. 23 © 2 0 0 4 , H O À N G M I N H S Ơ N Chương 3: Vấn đề thời gian thực © 2005 - HMS Vai trò của RTOS trong bộ ₫iều khiển ƒ Nạp chương trình, hỗ trợ thử nghiệm, gỡ rối chương trình ƒ Quản lý dữ liệu vào/ra và quản lý truyền thông — Giúp các chương trình ứng dụng dễ dàng truy cập dữ liệu mà không cần quan tâm tới cơ chế phần cứng cụ thể ƒ Quản lý tác vụ: — Lập lịch: Phân chia thời gian CPU cho thi hành các tác vụ khác nhau (trong xử lý cạnh tranh) — Hỗ trợ ₫ồng bộ hóa tiến trình: Giúp các tác vụ chia sẻ tài nguyên sử dụng chung (bộ nhớ, cổng vào/ra,..) — Hỗ trợ giao tiếp liên tiến trình: Giúp các tác vụ thực hiện giao tiếp, trao đổi dữ liệu hoặc phối hợp hoạt động ƒ Các chức năng kiểm tra, chẩn đoán lỗi 24 © 2 0 0 4 , H O À N G M I N H S Ơ N Chương 3: Vấn đề thời gian thực © 2005 - HMS RTOS trong các hệ thống ₫iều khiển ƒ Yêu cầu đặc biệt — Mã rất nhỏ, gọn — Đơn giản, dễ sử dụng, dễ lập trình — Thời gian phản ứng với một sự kiện (ví dụ khi xuất hiện ngắt truyền thông, ngắt vào/ra,...) đủ ngắn — Quản lý hiệu quả các tác vụ tuần hoàn, đảm bảo chính xác về chu kỳ thời gian, độ rung nhỏ (jitter) — Quản lý vào/ra hiệu quả, đơn giản ƒ Hai dạng thực hiện: — Mã nguồn: Nhân thời gian thực, được dịch và liên kết cùng với CTĐK tạo thành một chương trình duy nhất -> giải pháp vi điều khiển. — Mã chạy cài đặt sẵn trên thiết bị: Hệ điều hành thời gian thực đầy đủ, cung cấp các dịch vụ độc lập với chương trình điều khiển -> giải pháp PLC và DCS. 25 © 2 0 0 4 , H O À N G M I N H S Ơ N Chương 3: Vấn đề thời gian thực © 2005 - HMS GIAO DIỆN PHẦN CỨNG PHẦN CỨNG MÁY TÍNH QUẢN LÝ TASK QUẢN LÝ BỘ NHỚ QUẢN LÝ VÀO/RA XỬ LÝ GIAO TIẾP QUẢN LÝ SỰ KIỆN GIAO DIỆN LẬP TRÌNH ỨNG DỤNG CHƯƠNG TRÌNH ỨNG DỤNG CHƯƠNG TRÌNH ỨNG DỤNG CHƯƠNG TRÌNH ỨNG DỤNG Cấu trúc tiêu biểu củamột hệ ₫iều hành thời gian thực 26 © 2 0 0 4 , H O À N G M I N H S Ơ N Chương 3: Vấn đề thời gian thực © 2005 - HMS Ví dụ phát triển: MicroC/OS-II CHƯƠNG TRÌNH ỨNG DỤNG Mà XỬ LÝ ĐỘC LẬP OS_CORE.C OS_FLAG.C OS_MBOX.C OS_MEM.C OS_TASK.C OS_TIME.C uCOS_II.C uCOS_II.H CẤU HÌNH µC/OS-II OS_CFG.H INCLUDE.H CHUYỂN Mà µC/OS-II OS_CPU.H OS_CPU_A. ASM OS_CPU_C.C CPU TIMER PHẦN MỀM PHẦN CỨNG 27 © 2 0 0 4 , H O À N G M I N H S Ơ N Chương 3: Vấn đề thời gian thực © 2005 - HMS 3.4 Giao tiếp thời gian thực ƒ Một hệ thống điều khiển nhà máy bao gồm nhiều thành phần => nhu cầu giao tiếp ƒ Tính năng thời gian thực của một hệ thống không chỉ phụ thuộc vào tính năng thời gian thực của từng thành phần, mà còn phụ thuộc vào cấu trúc liên kết và hình thức giao tiếp giữa các thành phần! ƒ Tính năng thời gian thực của hệ thống truyền thông phụ thuộc vào những yếu tố gì? — Tốc độ truyền? — Cấu trúc mạng? — Phương pháp kiểm soát truy nhập bus? — ... 28 © 2 0 0 4 , H O À N G M I N H S Ơ N Chương 3: Vấn đề thời gian thực © 2005 - HMS Ví dụminh họa: Hệ ĐK qua mạng Sensor I/O Controller I/O ActuatorSensor I/O Actuator I/O Bus trường Tsd Tin Tout Tad Tc Ts Tio Ta Tbus ‰ Không đồng bộ trong các chu kỳ hoạt động của các thiết bị ‰ Đặc tính khác nhau của các hệ bus ‰ Thời gian trễ bất định ‰ Chù kỳ trích mẫu biến thiên 29 © 2 0 0 4 , H O À N G M I N H S Ơ N Chương 3: Vấn đề thời gian thực © 2005 - HMS Các thông số ₫ặc trưng ƒ Chu kỳ bus: Khoảng thời gian nhỏ nhất mà tất cả các trạm trong mạng được tham gia giao tiếp một lần (không phải hệ thống nào cũng hoạt động theo chu kỳ) ƒ Thời gian phản ứng (tiêu biểu và trường hợp xấu nhất): Khoảng thời gian từ lúc nhận được yêu cầu tới lúc hoàn thành nhiệm vụ trao đổi thông tin ƒ Độ rung (jitter): Khoảng thời gian sai lệch so với thời điểm lý tưởng => Quan trọng: Các thông số trên là tiền định hay bất định (mức độ bất định như thế nào?)! 30 © 2 0 0 4 , H O À N G M I N H S Ơ N Chương 3: Vấn đề thời gian thực © 2005 - HMS Các kiến trúc giao tiếp ƒ Kiến trúc Master/Slave — Một trạm chủ phối hợp hoạt động của nhiều trạm tớ — Các trạm tớ có vai trò, nhiệm vụ tương tự như nhau — Các trạm tớ có thể giao tiếp trực tiếp, hoặc không — Vai trò chủ động thuộc về Master Master Slave Slave Slave Ví dụ: Bộ điều khiển Ví dụ: Các vào/ra phân tán, các thiết bị trường 31 © 2 0 0 4 , H O À N G M I N H S Ơ N Chương 3: Vấn đề thời gian thực © 2005 - HMS ƒ Kiến trúc Client/Server — Server thực hiện các dịch vụ chung, phục vụ các client. — Giữa các client không cần thiết có giao tiếp trực tiếp — Vai trò chủ động trong giao tiếp thuộc về client Server Client Client Client Ví dụ: Các trạm vận hành Ví dụ: Các bộ điều khiển hoặc các trạm quản lý dữ liệu Server 32 © 2 0 0 4 , H O À N G M I N H S Ơ N Chương 3: Vấn đề thời gian thực © 2005 - HMS ƒ Kiến trúc bình đẳng — Các trạm có vai trò bình đẳng, phải phối hợp hoạt động, hình thức giao tiếp trực tiếp với nhau không qua trung gian A A A A A Ví dụ: Các trạm điều khiển phân tán hoặc các thiết bị trường thông minh 33 © 2 0 0 4 , H O À N G M I N H S Ơ N Chương 3: Vấn đề thời gian thực © 2005 - HMS ƒ Kiến trúc tự trị — Các trạm có vai trò bình đẳng, có thể hoạt động hoàn toàn độc lập nhưng sự phối hợp hoạt động tạo hiệu quả cao nhất A A A A A Ví dụ: Các hệ thống xây dựng theo công nghệ Agent, Multi-Agent 34 © 2 0 0 4 , H O À N G M I N H S Ơ N Chương 3: Vấn đề thời gian thực © 2005 - HMS Các cơ chế giao tiếp ƒ Dữ liệu toàn cục (Global Data) — Giống như một vùng nhớ chung — Mỗi trạm đều chứa một ảnh của bảng dữ liệu toàn cục, trong đó có toàn bộ dữ liệu cần trao đổi của tất cả các trạm khác — Mỗi trạm gửi phần dữ liệu của nó tới tất cả các trạm, mỗi trạm tự cập nhật ảnh của bảng dữ liệu toàn cục — Đơn giản, tiền định nhưng kém hiệu quả — Áp dụng cho lượng dữ liệu nhỏ, tuần hoàn (ví dụ giữa các trạm điều khiển). 35 © 2 0 0 4 , H O À N G M I N H S Ơ N Chương 3: Vấn đề thời gian thực © 2005 - HMS ƒ Hỏi tuần tự (Polling, Scanning) — Một trạm đóng vai trò Master — Cơ chế hỏi/đáp tuần tự theo trình tự đặt trước — Đơn giản, tiền định — Áp dụng cho trao đổi dữ liệu tuần hoàn Master Slave1 Slave2 Slave3 Message1 Response1 Message2 Response2 Message3 Response3 36 © 2 0 0 4 , H O À N G M I N H S Ơ N Chương 3: Vấn đề thời gian thực © 2005 - HMS ƒ Tay đôi (Peer-To-Peer) — Hình thức có liên kết hoặc không liên kết, cấu hình trước hoặc không cấu hình trước, có xác nhận hoặc không xác nhận, có yêu cầu hoặc không có yêu cầu — Linh hoạt nhưng thủ tục có thể phức tạp — Áp dụng cho trao đổi dữ liệu tuần hoàn hoặc không tuần hoàn, thích hợp cho tất cả các kiến trúc khác nhau. ƒ Chào/đặt hàng (Subscriber/Publisher) — Nội dung thông báo được một trạm chủ chào và các trạm client đặt theo cơ chế tuần hoàn hoặc theo sự kiện — Thông báo chỉ được gửi tới các trạm đặt (có thể gửi riêng hoặc gửi đồng loạt) — Linh hoạt, tiền định, hiệu suất cao — Áp dụng cho trao đổi dữ liệu tuần hoàn hoặc không tuần hoàn, thích hợp cho kiến trúc Client/Server hoặc kiến trúc bình đẳng. 37 © 2 0 0 4 , H O À N G M I N H S Ơ N Chương 3: Vấn đề thời gian thực © 2005 - HMS ƒ Hộp thư (Mailbox) — Các trạm sử dụng một môi trường trung gian như files, một cơ sở dữ liệu hoặc một chương trình server khác để ghi và đọc dữ liệu — Mỗi bức thư mang dữ liệu và mã căn cước (nội dung thư hoặc/và người nhận) — Gửi và nhận thư có thể diễn ra tại bất cứ thời điểm nào — Linh hoạt nhưng kém hiệu quả, không đảm bảo tính năng thời gian thực — Áp dụng cho trao đổi dữ liệu có tính chất ít quan trọng, thích hợp cho kiến trúc Client/Server hoặc kiến trúc tự trị. 1 2 1-3 xxxxx yy 2-4 xxxxx zz 3 4 Mailbox 38 © 2 0 0 4 , H O À N G M I N H S Ơ N Chương 3: Vấn đề thời gian thực © 2005 - HMS Tài liệu tham khảo ƒ Hoàng Minh Sơn: “Hệ thời gian thực và điều khiển thời gian thực”, Tạp chí Tự động hóa ngày nay, số xx/2004. (file *.pdf có sẵn)

Các file đính kèm theo tài liệu này:

  • pdfVấn ₫ề thời gian thực.pdf
Tài liệu liên quan