Файл: Курс лекций по дисциплине СРВ (Артемов СП).pdf

36 

1. 

Коэффициент 

использования 

сообщения 

показывает 

отношение  числа  полезной  переданной  информации  к  общему  числу 

переданной информации. 

К

исп.сооб.

=n 

полезн

/n 

общ.

5бит/15бит*100%=0,33% 

2. 

Коэффициент  использования  шины  показывает  отношение 

числа  переданной  информации,  включая  накладные  расходы,  к  числу 

всех возможных интервалов для передачи данных. 

К

исп.шины

=n 

перед.интер.

/n 

возм.интер.

3. 

Коэффициент 

расписабельности 

– 

это 

число, 

показывающее во сколько раз может быть увеличен период передачи 

всех сообщений, при котором система продолжает функционировать в 

режиме РВ. 

Измеряется в пределах: А= [1..∞)   

При А=1 наращивание мощности шины невозможно. 

При  А<1  система  является  нерасписабельной,  то  есть  не  может 

функционировать в режиме РВ. 

А=1 → К

исп.шины 

=

100%

А<1 → К

исп.шины 

>

100%

m

m

m

m

m

н

R

J

D

T

A

)

(

Если  А<1,  то  для  системы  должны  применяться  методы 

оптимизации. 

Оптимизация системы сообщений 

1.  Можно  оптимизировать  структуру  системы,  разделив 

глобальные  функции  на  подсистемы  и  оставив  для  глобальных 

сообщений магистральный участок. 

37 

2.  Для  существующей  структуры  применяются  методы 

стохастического  программирования,  позволяющие  оптимизировать 

последовательность передачи сообщений. 

3. Метод объединения сообщений. 

Все  пакеты,  имеющие  одинаковый  период,  объединяются  в 

единое  сообщение.  Это  делается  для  сокращения  накладных 

расходов. 

При  объединении  сообщений  нарушается  порядок  передачи 

данных.  Если  с  учётом  крайнего  критического  срока  получается 

превышение  для  общего  сообщения,  то  объединение  сообщений 

должно быть отменено.    

Примечание: 

коэффициент 

расписабельности 

определяет 

степень 

использования 

времени 

функционирования 

системы. 

Определяется отношением времени, которое можно использовать для 

исполнения ко времени, которое используется. 

Основная 

цель 

проведения 

моделирования 

- 

оценка 

распределенных систем. 

Для  нераспределенных  систем  данная  модель  не  подходит 

(используется  транспортная  модель).  Сам  расчет  зависит  от 

первоначально  построенной  модели,  а  также  от  грамотно 

спроектированного  проекта.  На  стадии  проектирования  системы 

реального времени необходимо определить ряд параметров: 

Система 

Подсистема 1

Подсистема 2

Подсистема 3

38 

Рис. 18. 

1. 

Любая  подсистема  должна  представлять  отдельный 

вычислительный узел. 

2. 

Необходимо 

определить 

коммуникацию 

между 

подсистемами;  это  означает  построение  таблицы  всех  сообщений 

системы. 

№ сообщения  Источник   Приемник   Размер   Тип сообщения 

Таблица  дополняется  типом  сообщения,  определяется  его 

характер. 

Определяется  “возможный”  период  появления  сообщений. 

Период  всех  спорадических  сообщений  является  равным  для  всех 

сообщений и определяется как средний период всех сообщений: Тс.с. 

= 

среднее (Тп.с.) 

3. 

Производится 

анализ 

системы 

передачи 

данных, 

использующихся в системе. 

Необходимо знать базовые характеристики: 

Рис. 19. 

1. 

Скорость передачи данных. 

78,6
125
250
500
1

м

1,2

м

Для промышленных систем

56 

кбит/с

10

м

100

м

1

Г

Для TCP/IP

Рис. 20. 

2. 

Накладные  расходы  на  передачу  данных.  Дополнительные 

биты  данных,  используемые  для  кодирования  сообщения,  для 

39 

формирования  источника  и  приемника,  также  анализируется 

количество данных, необходимых для восстановления системы. 

3. 

IEEE 

определяет для всех протоколов свои характеристики. 

Например,  для  протокола  CAN:  34  бит  +  5  бит.  Самые  большие 

накладные расходы у протокола  TCP/IP. 

4. 

Расчет. 

1. 

Определяются приоритеты каждого сообщения. 

2. 

Строится таблица согласно заданных приоритетов. 

3. 

Производится расчет параметра R для каждого сообщения. 

5. 

Оценка результатов моделирования. 

Применение модели реального времени 

Роль модели: 

1. 

Прогнозировать  свойства  и  поведение  объекта  внутри 

области применения и за ее пределами. 

2. 

Управление 

объектом 

путем 

выбора 

наилучших 

характеристик  и  воздействий,  выявляющихся  путем  использования 

модели. 

3. 

Изучение явлений или объекта на основе модели. 

4. 

Получение навыков по управлению объектом. 

5. 

Возможность 

улучшения 

свойств 

объекта 

путем 

использования модели. 

Основное  применение  модели  СРВ  –  разработка  систем 

реального мира. 

Построение  моделей  реального  времени  заключается  в 

постановке  и  выработке  требований  поведения  окружающей  среды,  а 

также  поведение  объектов  в  этой  среде  при  воздействиях  на  ОС  или 

объект. 

40 

Модель 

внешних 

воздействий

Модель поведения 

объекта

Модель 

реал. НИРС

Модель 

СРВ

Рис. 21. 

Первичная  модель  реального  мира  –  модель  интеллектуального 

здания. 

Базовой  моделью  интеллектуального  здания  является  модель 

СРВ. 

Проблема построения модели – модель поведения человека (как 

сымитировать настроение человека?). 

Проблема управления человеком. 

Адекватная реакция модели на поведение человека. 

Создание  благоприятных  условий  для  функционирования 

реального мира и функционирования объектов внутри реального мира. 

Представленная  модель  удовлетворяет  любой  системе 

независимо от среды передачи данных. 

Надежность в СРВ 

Надежность в СРВ связана с реализацией систем с жестким РВ. К 

ним предъявляют следующие требования:  

1.  Функциональные  –  связаны  с  реализацией  задач  системы. 

Любая система должна удовлетворять предъявляемым требованиям. 

2.  Нефункциональные  –  это  параметры  определяются  средой 

исполнения системы.  

Выделяют:  

2.1. Надежность: