Вопрос № 1. «Принципы обработки данных в реальном времени»

«Принципы обработки данных в реальном времени»

В качестве системы, управляющей процессом в реальном времени, рассмотрим автоматизированный пункт управления радиолокационной роты. Схема такой системы приведена на (слайд № 81)

Источником информации в системе являются обзорные радиолокационные станции. РЛС в процессе каждого обзора выдает последовательностъ сообщений (отметок) о положении объектов воздушнойобстановки. Указанные сообщения через аппаратуру сопряжения со станциями (УСС) поступают на вход ЭВМ и автоматизированные рабочие места (АРМ) для их обработки и отображения.

В результате обработки данных в ЭВМ формируются массивы характеристик воздушных объектов. На основе этих данных ЭВМ периодически формирует донесения о воздушной обстановке которые через аппаратуру передачи данных выдаются на вышестоящий и обеспечиваемые автоматизированные командные пункты. Оператор КСА с помощью пультов управления АРМ вносит коррективы в процесс обработки данных и выдает целеуказания операторам РЛС.

Примем, что в ЭВМ периодически должны выполняться программы П1 П₂,.... П_п, решаемые в процессе обработки информации. Программы хранятся в постоянной или оперативной памяти ЭВМ и инициируются по мере поступления заявок на их выполнение. В свою очередь заявки могут поступать периодически или в случайный момент времени, так что за короткий момент времени может поступить целая совокупность заявок на выполнение некоторого подмножества программ П. В случае обработки всех заявок однопроцессорной ЭВМ программы могут выполняться только последовательно, и здесь возникает очередь программ как заявок наобслуживание. Общая схема обработки заявок приведена на (слайд № 82)

Заявки поступают на вход системы прерывания ЭВМ. При поступлении i-ой заявки система прерывания формирует внешнее прерывание, которое обрабатывается супервизором прерываний. Результатом является запуск специальной программы-диспетчера (ПД-1). Программа ПД1 опознает тип поступившей заявки и ставит заявку на обслуживание в соответствующую очередь О1. Физически каждая очередь представляет собой совокупность ячеек оперативной памяти, в которой размещаются коды поступивших заявок. Процедура выбора заявок из очередей на обработку называется диспетчированием. Эта процедура осуществляется программой-диспетчером 2 (ПД2) и состоит в анализе состояния очередей О1,... Оп выбора i-ой заявки, имеющей преимущественное право на обслуживание, и винициировании выполнения процессором программы По окончании выполнения П1 процесс диспетчированния повторяется,

Таким образом, процедура диспетчирования заявок, поступающих на вход системы, состоит из двух этапов:

Прием заявки в систему и постановка ее в одну из очередей для ожидания обслуживания.

Выбор заявки из очереди для ее обслуживания путем запуска и исполнения процессорам соответствующей программы обработки.

Правило, по которому заявки распределяются по очередям и выбираются из очередей на обслуживание, называется дисциплиной обслуживания. Принятая в системе дисциплинаобслуживания реализуется программами ПД1, ПД2.

Функционирование системы рассматриваемого типа представляет совокупность трех процессов:

процесса поступления заявок на вход системы;

процесса планирования их выполнения (процесса диспетчирования);

процесса обслуживания заявок.

В общем случае процесс поступления заявок представляет случайный процесс. Процесс диспетчирования определяется принятой в системе дисциплиной обслуживания. Процесс обслуживания заявок состоит в реализации соответствующих программ обработки входных данных.

Время реализации каждой из программ в общем случае неодинаково, так как зависит от массива входных данных.