sanntidssystemer

Et sanntidssystem er et datamaskinsystem som må levere resultater innenfor spesifiserte tidsfrister for at systemet skal fungere riktig. I sanntidssystemer er tidsaspektet like viktig som selve beregningen, fordi forsinkelse kan få alvorlige konsekvenser i sikkerhetskritiske eller kontrollerte miljøer. Målet er at oppgavene blir fullført innen satte tidsrammer, ikke bare at riktig resultat blir produsert.

Systemer deles ofte inn i harde sanntidssystemer, der manglende oppfyllelse av en tidsfrist kan få katastrofale følger, og myke sanntidssystemer, der tidsfeil reduserer systemets nytte uten nødvendigvis å gjøre operasjonen feil. Det sentrale begrepet er determinisme: forutsigbare responstider som kan analyseres, ofte ved å estimere den verste oppgavekjøringstiden (WCET) og ventetiden mellom hendelse og respons.

For å møte kravene brukes sanntidsoperativsystemer (RTOS) som gir deterministisk planlegging, forhåndsbestemt prioritering, avbruddshåndtering og mekanismer for sikker deling av ressurser. Vanlige planleggingsmetoder inkluderer rate-monotonic (fastighetsbasert) og earliest-deadline-first (EDF). For å unngå problemer som prioriteringsinversjon brukes teknikker som prioritetsarv og prioritetsbeskyttelse.

Bruksområder inkluderer industriell prosesskontroll, robotikk, kjøretøy- og luftfartssystemer, medisinsk utstyr og telekommunikasjon. Utvikling av sanntidssystemer innebærer WCET-estimering, tidsanalyse, testing og verifikasjon, og ofte overholdelse av sertifiseringsstandarder som ISO 26262, IEC 61508 eller DO-178C. Teoretiske rammeverk og praktiske verktøy hjelper med å sikre pålitelig oppførsel under strenge tidskrav.