实时系统

实时系统意味着系统受到实时性的约束，即响应应在指定的时间限制内得到保证，或者系统应满足指定的截止期限。例如飞行控制系统、实时监控等。

基于时间约束的实时系统类型：

硬实时系统：这类系统的截止期限绝对不能错过。错过截止期限可能会带来灾难性的后果。硬实时系统产生的结果的有用性会随着延迟的增加而急剧下降，如果延迟增加，可能会变得负面。延迟是指实时系统相对于其截止期限完成任务的延迟程度。示例：飞行控制系统。
软实时系统：这类系统偶尔可以以一些可接受的低概率错过其截止期限。错过截止期限没有灾难性后果。软实时系统产生的结果的有用性会随着延迟的增加而逐渐减少。示例：电话交换机。
坚固实时系统：这些系统位于硬实时系统和软实时系统之间。在坚固实时系统中，错过截止期限是可以接受的，但输出的有用性会随着时间的增加而减少。坚固实时系统的示例包括在线交易系统、在线拍卖系统和预订系统。

实时系统的参考模型：

我们的参考模型由三个元素组成：

工作负载模型：它指定系统支持的应用程序。
资源模型：它指定应用程序可用的资源。
算法：它指定应用程序系统将如何使用资源。

与实时系统相关的术语：

作业：作业是可以分配给处理器的一小块工作，可能需要也可能不需要资源。
任务：一组相关的作业，共同提供某些系统功能。
作业的发布时间：作业准备好执行的时间。
作业的执行时间：作业完成执行所需的时间。
作业的截止期限：作业应完成执行的时间。截止期限有两种：绝对截止期限和相对截止期限。
作业的响应时间：从作业发布到完成的时间长度。
作业允许的最大响应时间称为其相对截止期限。
作业的绝对截止期限等于其相对截止期限加上其发布时间。
处理器也被称为活动资源。它们对作业的执行至关重要。作业必须有一个或多个处理器才能执行并朝着完成前进。示例：计算机、传输链路。
资源也被称为被动资源。作业在执行期间可能需要也可能不需要资源。示例：内存、互斥锁
如果两个资源可以互换使用，则它们是相同的，否则它们是异构的。

优点：

实时系统为外部事件提供即时准确的响应，使它们适合于如空中交通控制、医疗设备和工业自动化等关键应用。
它们可以自动化手动执行几乎不可能的复杂任务，从而提高生产力和效率。
实时系统可以通过自动化需要精确度、准确性和一致性的任务来减少人为错误。
它们可以通过最小化人为干预的需求和降低错误风险来帮助降低成本。
实时系统可以定制以满足特定要求，使其成为各种应用的理想选择。

缺点：

实时系统可能复杂且难以设计、实施和测试，需要特殊技能和专业知识。
它们的开发成本可能很高，因为它们需要专门的硬件和软件组件。
实时系统通常比其他类型的计算机系统缺乏灵活性，因为它们必须遵守严格的时间要求，并且不能轻易修改或适应变化的情况。
它们可能容易受到故障和故障的影响，这在关键应用中可能带来严重后果。
实时系统需要仔细的规划和管理，因为它们必须持续监控和维护以确保它们正确运行。