Realzeitbetrieb

Question 1

Was ist ein Realzeitsystem?

Answer 1

Als Realzeitsystem wird die zentrale informationsverarbeitende Komponente eines technischen Systems bezeichnet, welches neben den funktionalen Anforderungen auch zeitlichen Anforderungen genügen muss

Question 2

Wie nimmt die Komponente die Außenwelt dar?

Answer 2

Sensoren

Question 3

Wie nimmt die Komponente Einfluss?

Answer 3

Aktoren

Question 4

Welche zwei Komponeten sind die zentralen Beschreibungsgrößen?

Answer 4

• Der technische Prozess (Außenwelt) stellt die
  zeitlichen Vorgaben
• Die Realisierung des Taskgebildes auf einer
  spezifischen Hardware reflektiert die zeitlichen
  Möglichkeiten.

Question 5

Was versteht man unter Rechenzeitanforderung (technischer Prozess)?

Answer 5

• Der technische Prozess löst Ereignisse aus die von
  Steuerung verarbeitet werden müssen -> benötigt Zeit
• Rechenzeitanforderungen (Ereignisse des technischen
  Prozesses) werden durch Buchstaben gekennzeichnet.
• Grafik stellt Zeitpunt der Rechenzeitanforderung mit
  Buchstabe dar dar

Question 6

An welchen Bedinungen lässt sich sich ableiten ob eine Aufgabe in Realzeit verarbeitet wird?

Answer 6

Auslastungsbedingung

Rechtzeitigkeitsbedingung

Question 7

Was ist die Auslastungsbedingung?

Answer 7

Ein Realzeitsystem muss in der Lage sein, die auftretenden Anforderungen in der Summe bearbeiten zu können -> Gesamtauslastung ρges kleiner als 100% sein muss EinKernProzessor.

Question 8

Was ist die Rechtzeitigkeit?

Answer 8

Die Antwort auf eine Rechenzeitanforderung darf nicht zu
früh und auch nicht zu spät erfolgen; sie muss pünktlich
beziehungsweise rechtzeitig sein

Question 9

Was ist ein hartes oder weiches Realzeitsystem?

Answer 9

Hart > Nutzen wenn Rechtzeitigkeit eingehalten
Weich > Nutzen wenn Rechtzeitigkeit nicht immer eingehalten
Kein > Unabhängig von zeitlichen Anforderungen

Question 10

Wie nennt man die Unterbrechbarkeit der Codeausführung?

Answer 10

Preemption

Question 11

Was sind Probleme der Prioritäten gesteuerten Abarbeitung von Tasks?

Answer 11

Schutz kritischer Abschnitte

Prioritätsinversion

Question 12

Was ist Prioritätsinversion und wie entstehen diese?

Answer 12

Nieder Priore Tasks sperren kritischen Bereich der erst nach Abarbeitung wieder freigegeben wird >

lange Wartezeit für hoch priore Tasks

Question 13

Welches Verfahren wird eingesetzt um die Prioritätsinversion zu verhindern?
Wie funktioniert dieses?

Answer 13

Priority Inhertiance Protokoll

Protokoll
Ressourcen (R) Zuteilung:
R frei: R -> Task
R nicht frei: Task blockieren

Prioritätsvererbung
   Wird Task THigh blockiert, 
   so erbt die Task TLow, die 
   die Ressource besitzt,
   die Priorität von THigh.

Gibt Task TLow die
Ressource frei,
erhält TLow wieder die
ursprüngliche Priorität

verhindert keine Deadlocks

Question 14

Welches einfache Verfahren wird eingesetzt um die Prioritätsinversion zu verhindern?
Wie funktioniert dieses?

Answer 14

Non Preemptible Critical Sections (NPCS)
- Reduzierung der zeitlichen Verzögerungen
durch eine Unterbrechungssperre (NPCS).
- Einfach zu implementieren (z.B.
Interruptsperre)
- Deadlocks können nicht auftreten
- gilt für statische und dynamische Prioritäten