SRT Kontrolltöö vastused 2011 sügissemestril (0)

1. Millistest komponentidest koosneb tavapärane reaalajasüsteem? Palun esitage erinevad vaated (max 10p)
Reaalajasüsteemid on täpsemal vaatlusel tegelikkuse uus komponent (s.o. mitte mudel, ega ka mitte mudeli mudel), mis toimib iseseisvalt reaalses maailmas, on interaktsioonis teda ümbritsevate reaalse maailma osadega ja võib aktiivselt mõjutada viimaste käitumist. Reaalajasüsteem koosneb tegelikku maailma sisseehitatud arvutist, andurite ja täiturite võrgust, ja programmidest. Näiteks, aerodünaamiliselt mittestabiilne lennuk ja mittestabiilne keemiline reaktsioon on realiseeritavad vaid tänu arvuti aktiivsele sekkumisele. Reaalajasüsteem toimib sageli üsna pika aja jooksul sõltumatult oma kasutajast (inim-operaatorist) ning teeb tema ette seatud ülesannete täitmiseks omi otsuseid. Küllalt sageli on need otsused siiski vaid taktikalised , strateegilisi otsuseid teeb inimene, ka uusi eesmärke formuleerida lubatakse enamasti vaid inimesel.
8/10 [ alternatiivsed vaated ( kobarad )? ]
2. Mida tähendab termin "käideldavus"? Millistes ühikutes mõõdetakse käideldavust? (max 5 p)
Etteantud teenuse osutamise valmiduse mõõt, näitab ajaosa, mille jooksul süsteem on võimeline tagama teenuse täies mahus . Valmisoleku mõõdu tähiseks on A. Arvutusvalem on: A = MTTF / (MTTF + MTTR). MTTF + MTTR = MTBF (keskmine vigadevaheline aeg, mean -time- between -failures). Näitena saab siia tuua telefonikeskjaama.
5/5
3. kuidas peaksid reaalajasüsteemis omavahel olema seotud kasutajaliides ja eriolukordade halduse alamsüsteem? Milline on inimoperaatori roll eriolkurdade töötluses? Tooge mõned näited (max 10p)
Inimliides võimaldab arvutiga suhelda inimesele sobilike meetoditega. Inimliides peab tagama juhitava/jälgitava kobara seisundi kohta info esitamise kooskõlalisuse, võimaldama infot vastavalt vajadusele filtreerida, hõlpsat juurdepääsu otsuste tegemise abivahenditele. Inimliidese koosseisus sisaldub tavaliselt ka andmete ajaloo salvestamise ja aruandluse alamsüsteem. Eriolukordade töötluse alamsüsteem on näide, kuidas mittefunktsionaalsed nõuded võivad segi lüüa ainult funktsionaalsete nõuete alusel projekteeritud süsteemi. Vähegi nõudlikemates rakendusvaldkondades algab eriolukordade töötlus suuremast või väiksemast süsteemtarkvara spetsialiseerimisest. Eriolukordade töötlus hõlmab endas kõike, mis on seotud vigade automaatse kompenseerimisega, valesti tehtud arvutuste korrigeerimisega, tarkvara ja riistvara diagnostikaga, rikete puhul süsteemi funktsionaalsuse muutmine jms. Näidetena välja tuua: projekteerimise etapil fikseeritakse vead rakendustarkvaras, mis detailse projekteerimise etapil tükeldatakse edasi arhitektuuriga seotud või detailse loogilise projektiga seotud eriolukordadeks, ja vigade kõrvaldamise võimalused; realiseerimise etapil fikseeritakse huvi pakkuvad vead konkreetses arvutisüsteemis ja nende kõrvaldamise võimalused.
10/10
4. Miks on reaalajasüsteemides vaja ajakitsendusi? Loetlege ajaliste nõudmiste peamised allikad (max 10p)
Ajakitsendustest lähtuvalt tuleb tagada andmeelementide kehtivusaeg, tulemuste õigeaegne kasutamine, sundparalleelsus. Fluktuatsiooni suurusel on oluline mõju juhtimise kvaliteedile. Enamus algoritme toimib diskreetses ajas, kus eelduseks on ajaühiku konstantne suurus, mida on aga arvutis realiseerimisel väga raske tagada. Jõudluskitsendused – käivitusperiood, töö kestus, kitsendused sündmuste järjekorrale. Kitsendused protsesside vahelisele interaktsioonile – alustamise hetk, töö sünkroniseerimise režiim ja täpsus. Andmete ja sündmuste kehtivuse intervallid – sündmuste ekvivalentsuse intervall , sündmuste samaaegsuse intervall.
10/10
5. millised on ranges ja nõrgas reaaalajas töötavate süsteemide peamised erinevused? Millal on mõistlik / vajalik, et süsteem töötaks ranges reaaalajas ja millal piisab nõrgast reaalajast? (max 10p)
Ranges reaalajas töötav süsteem peab tulemused väljastama täpselt ettenähtud ajaks, ohutus on sageli kriitilise tähtsusega. Kõik kriitilised arvutused tuleb teha paralleelselt kahel või enamal protsessoril, mis peavad kontrollima üksteise korrasolekut. Ranges reaalajas peaksid töötama igasugused ohutust nõudvad seadmed . Kindlalt ranges reaalajas töötavad süsteemid oleksid näiteks autodel turvapadjad - nende avamine peab toimuma täpselt õigeaegselt, aja pikenedes pole nendest enam lihtsalt kasu. ABS kontrollsüsteem sõiduautodes. Tuumareaktori kontrollsüsteem. Jne. Nõrga reaalaja puhul võib ülesanne lõppeda peale sellele ette nähtud piir-aega, kuid tulemuse väärtus võib aja jooksul väheneda. Näidetena võib tuua: klaviatuurilt tuleva informatsiooni töötlemine, ekraanidele edastatav informatsioon, graafilised kasutajaliidesed , aruannete salvestamine .
10/10
6. Mis eristab ohutult riknevaid ja järkjärgult riknevaid reaalajasüsteeme? Tooge mõned näited (max 5p)
Mõnedes ranges reaalajas töötavates süsteemides eksisteerib üks või rohkem ohutut olekut, millesse on ohtlike vigade korral võimalik süsteem viia. Näiteks raudtee signalisatsioon süsteem. Ohutu riknemine on ümbritseva keskkonna, mitte arvutisüsteemi omadus. Paljudes rakendustes ei ole ohutut olekut võimalik leida, näiteks lennukit juhtivas reaalaajasüsteemis. Sellises rakenduses peab arvutikobar rikete korral võimalikult kaua säilitama eluliste funktsioonide täitmise võime (võimalik, et väiksemas mahus kui normaalselt). Selliseid reaalajasüsteeme nimetatakse töövõimet säilitavalt riknevateks ehk siis järk-järgult riknevaks reaalajasüsteemiks.
5/5
7. / 8. / 9. / 10.
Tunnikontroll & Kodutöö & Grupitöö