Realtidsystemer

Realtidsystemer er datasystemer som må levere resultater innenfor fastsatte tidsfrister. Dette krever tidsforutsigbarhet og deterministisk oppførsel slik at oppgaver kan planlegges og kontrolleres i sanntid. Oppgavene kan være periodiske eller hendelsesbaserte, og systemet må sikre at kritiske oppgaver fullfører innen sine deadlines.

Det finnes ulike typer realtid: hard realtid krever at alle tidsfrister møtes, og et misslykket oppnår ofte alvorlige konsekvenser; firm realtid tillater noen få deadline-avvik uten at systemets funksjon blir helt feil; soft realtid tolererer missede frister men tilknyttet nedgang i kvalitet eller ytelse.

Kjernekomponentene inkluderer et realtid-operativsystem (RTOS), tidsanalyse og planleggingsmekanismer. Planleggingsstrategier som rate-monotonic scheduling (RMS) og earliest deadline first (EDF) brukes for å sikre at oppgavene møtes sine tidskrav. Systemet må også håndtere delte ressurser og synkronisering for å unngå konkurranse om ressurser og inkonsistens.

Realtidsystemer finnes i mange domener: industriell automasjon, bilindustri, luftfart, telekommunikasjon og medisinsk utstyr. De kjennetegnes av behov for pålitelighet, feiltoleranse og ofte streng sikkerhet.

Utvikling og verifikasjon fokuserer på tidsbestemt analyse, estimater av worst-case execution time (WCET), simulering og testing, samt formell verifikasjon. Mange realtidssystemer må overholde standarder og sikkerhetskrav, slik som ISO 26262 innen bilsektoren og IEC 61508 for funksjonell sikkerhet, i tillegg til bransjespesifikke krav.