Bài 1: Tổng quan về hệ điều khiển

Tổng quan về hệ tin học thời gian thực: hệ tin học thời gian thực nhận các thông tin về trạng thái của quá trình bên ngoài, xử lý các dữ liệu, và tuỳ thuộc vào kết quả mà đưa ra "quyết định" tác động đến môi trường bên ngoài trong điều kiện các ràng buộc nghiêm ngặt về thời gian bảo đảm trạng thái ổn định của quá trình.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài 1: Tổng quan về hệ điều khiểnCác hệ thời gian thực – Giới thiệuNgô Khánh HiếuCác hệ thời gian thực – Giới thiệu 1 Tổng quan về hệ tin học thời gian thực (1/5)- Hệ tin học thời gian thực nhận các thông tin về trạng thái của quá trình bên ngoài, xử lý các dữ liệu, và tùy thuộc vào kết quả mà đưa ra quyết định tác động đến môi trường bên ngoài trong điều kiện các ràng buộc nghiêm ngặt về thời gian nhằm bảo đảm trạng thái ổn định của quá trình.- Một chương trình thời gian thực không có các đặc tính thường thấy ở các chương trình tuần tự: ⇒ không có sự ràng buộc nào giữa kết quả tính toán với thời gian tính toán, ⇒ có khả năng tái sử dụng (comportement reproductible). Hệ thời gian thực là hệ môi trường song songNgô Khánh Hiếu 1Các hệ thời gian thực – Giới thiệu 2 Tổng quan về hệ tin học thời gian thực (2/5)- Khái niệm song song (Parallélisme) trong hệ tin học có thể được hiểu đơn giản theo các cách sau: (1) Hệ tin học hình thành từ nhiều máy tính (2) Hệ tin học chỉ gồm một máy tính nhưng có nhiều vi xử lý (processeurs) (3) Hệ tin học chỉ gồm một máy tính với một vi xử lý (mono-processeur) nhưng có khả năng quản lý thời gian tính toán theo khoảng thời gian xác định (tranches de temps). Khái niệm song song nếu được hiểu theo nghĩa này còn được gọi là pseudo-parallélisme. - Một vòng lặp: ứng mỗi lần lặp sẽ thực hiện việc tính toán một ít của tâche 1, một ít của tâche 2,… và cứ thế cho đến khi các tâches kết thúc việc tính toán. - Chia một chương trình tin học thời gian thực làm hai phần: phần I liên quan đến việc thiết kế (conception) các tâches cho chương trình; phần II giải quyết vần đề parallélisme hay pseudo-parallélisme giữa các tâches.Ngô Khánh HiếuCác hệ thời gian thực – Giới thiệu 3 Tổng quan về hệ tin học thời gian thực (3/5)- Phân loại các hệ thống song song (Système parallèle): (1) Dạng dãy tuyến tính: hệ thống song song pipeline (dạng cấu trúc của processeur hay microprocesseur cho phép thực hiện cùng một lúc nhiều lệnh (instructions). (2) SIMD (Single Instruction Multiple Data): cùng thực hiện chung một lệnh (instruction) nhưng mỗi một ouvrier sẽ tính các phần khác nhau hay các dữ liệu khác nhau. (3) MIMD (Multiple Instruction Multiple Data): cho phép cùng một lúc thực hiện nhiều tâches khác nhau (lưu ý: một tâche có thể gọi một hay nhiều lệnh). (4) SPMD (Single Program Multiple Data): là dạng đặc biệt của MIMD, ở mỗi thời điểm trong quá trình thực hiện một chương trình (program), một tâche không thể được tính ở hai hay nhiều nơi khác nhau (lưu ý: một chuơng trình là tập hợp của một hay nhiều tâche).Ngô Khánh Hiếu 2Các hệ thời gian thực – Giới thiệu 4 Tổng quan về hệ tin học thời gian thực (4/5)- Phân loại tổng quát các hệ thống tin học (Systèmes informatiques): (1) Các hệ biến đổi (Systèmes transformationnels): là các hệ sử dụng các dữ liệu đầu vào (input) được cung cấp lúc khai báo ban đầu, sau đó xử lý các dữ liệu đó để xuất ra các dữ liệu đầu ra (output) mà không có bất cứ ràng buộc nào về thời gian. (2) Các hệ tương tác (Systèmes interactifs): là hệ được hiểu theo nghĩa dữ liệu được tạo ra bởi sự tác động với môi trường bằng nhiều hính thức khác nhau như: bàn phím, file dữ liệu, mạng, chuột,... Đặc tính về thời gian trong trường hợp này không có ảnh hưởng nào khác ngoài cảm giác không thoải mái khi làm việc (aspect confort de travail) hay chất lượng phục vụ (qualité de service). (3) Các hệ điều khiển hay phản ứng (Systèmes de contrôle-commande ou réactifs): là các hệ có mối quan hệ với môi trường thực tế thông qua các dữ liệu đầu vào, tuy nhiên khác với hệ tương tác, hệ điều khiển hay phản ứng có sự ràng buộc bắt buộc về thời gian dưới các hình thức như: thời gian phản ứng (temps de réaction), hạn thời gian phản hoàn thành (temps d’une échéance à respecter),...Ngô Khánh HiếuCác hệ thời gian thực – Giới thiệu ...