实时操作系统在生活中应用举例

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biao2488890051 2022-04-20 10:36:05 博主文章分类：实时系统 ©著作权

文章标签 实时系统实时操作系统实时任务软实时任务开发人员 文章分类 运维

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火车自动驾驶的刹车系统（自动驾驶汽车自动刹车功能也是同理）：
火车速度30m/s，火车头的探测器可以探索100米远，计算机的某个任务需要定时去读取该探测器数据，分析有没有障碍物，如果有，则输出刹车动作（刹车距离20m），否则该任务的本次周期结束。假设任务执行最长时间为2ms。很明显，如果该任务不能在截止期前完成，就会产生严重后果了，因此这个任务是hard real-time task，这个系统是一个实时系统。

问题：
1. 该任务确定为什么任务模型，Periodic，Sporadic，Fix-point？
2. 该任务的周期多少合适？
3. 考虑系统中已有的实时任务情况，该任务能否保证截止期？（如果该计算机不能保证，就提示程序开发人员，开发人员会选择增加计算机等方式）

当然该任务执行越频繁（周期越小），肯定越能保证及时刹车下来，但是越频繁，对计算机负载越重，该计算机中就运行不了别的任务了。因此，需要找出一个能够满足刹车成功的临界周期即可（也就是周期尽可能的大）。

答案：
1. Periodic任务（截止期就设为下次作业开始前即可）
2. 在采集到障碍物时，最晚刹车时刻区间间隔为两倍周期即可。
3. 按照RM调度，分配优先级，采用RM可调度性判定或者RTA判定即可。

如果设为Fix-point任务也是可以的，任务就不能被抢占了（即最高优先级），周期算出来也宽松一些了。但是系统中有多个这种固定点任务，可能可调度性就不好了。
雷达跟踪探测区域内（视场）内多个移动目标：
每个目标都有不同的，但是固定的移动速度，在屏幕上显示出每个目标的移动轨迹。该系统看应用场景了，如果跟丢了，会造成严重后果，那就是Hard硬实时任务，否则是Firm实时任务（跟丢了，该系统仅仅是无效而已），如果跟丢了一次两次也没关系，那就是Soft软实时任务。

问题：
1. 这是一个多任务的问题（每个任务去跟踪一个属于自己的目标），每个任务确定为什么任务模型，Periodic，Sporadic，Fix-point？
2. 每个任务的周期多少合适？
3. 增加一个目标，所有任务能否仍然保证截止期？（如果该计算机不能保证，就提示程序开发人员，开发人员会选择增加计算机等方式）

同样，每个任务执行越频繁（周期越小），肯定越能保证不会跟丢所属目标，但是越频繁，对计算机负载越重，该计算机中就运行不了别的任务了（别的任务还得跟踪别的目标呀）。因此，需要找出一个能够满足不跟丢临界周期即可（也就是周期尽可能的大）。

答案：
1. Periodic任务（截止期就设为下次作业开始前即可），如果设为Fix-point任务肯定不行了，因为每个任务周期都不同了。
2. 每个任务执行频率正比于对应目标的移动速度，找出该任务不会跟丢的临界执行周期即可。
3. 按照RM调度，分配优先级，采用RM可调度性判定或者RTA判定即可。

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