Sistemi Real-Time: reattività e vincoli temporali nell'informatica

M.Giancola – Sistemi real-time -1-

SISTEMI REAL-TIME

Di Marco Giancola

I sistemi real-time sono quei sistemi informatici atti a reagire ad eventi esterni entro precisi vincoli

temporali. Essi, a differenza degli altri sistemi informatici, non devono limitarsi ad eseguire

correttamente le loro funzioni, ma devono anche completarle entro chiari limiti temporali. Il termine

real-time (tempo reale) può indurre facilmente a ritenere che tali sistemi siano più veloci degli altri,

ma in realtà non è così; infatti, i vincoli temporali a cui essi sono sottoposti possono essere anche

intervalli di tempo della durata di molti minuti.

Tipici esempi di sistemi real-time sono:

sistemi militari per la difesa (es.: sistemi di difesa missilistici);

 sistemi di controllo (es.: il pilota automatico di un aereo, il controllo di impianti nucleari e

 chimici, sistemi di guida di missili e satelliti);

sistemi di monitoraggio/rilevamento (es.: rilevazione dati ambientali, sistemi di

 sorveglianza, controllo del traffico);

robot;

 macchine di distribuzione automatiche;

 sistemi di telecomunicazioni;

 sistemi multimediali;

 piccoli dispositivi come cellulari, videogiochi, giocattoli computerizzati, elettrodomestici e

 simili. sistemi embedded,

È da notare che molti di essi sono ossia hanno incorporato il computer che li

controlla. hard real-time soft real-time

Un sistema si definisce o a seconda che il limite temporale entro cui

deve espletare la sua funzione sia specificato come valore assoluto o come valore medio. In parole

povere, per i sistemi soft real-time, a differenza dei sistemi hard real-time, è ammissibile un certo

margine di ritardo nel fornire la risposta. Un esempio di sistema hard real-time è il sistema di

controllo della temperatura del nucleo di una centrale nucleare, dove il mancato rispetto dei vincoli

temporali può provocare un evidente disastro. Un’altro esempio è il controllo di processo di un

laminatoio per l'acciaio: la laminazione va eseguita entro un certo intervallo di tempo, dopo la

formazione del materiale ferroso fuso, prima che le lastre si induriscano (questo è un esempio di

sistema hard real-time tale che il non rispetto dei vincoli temporali produce effetti inaccettabili ma

non catastrofici). Un esempio, invece, di sistema soft real-time può essere un riproduttore DVD, in

cui il mancato rispetto dei vincoli temporali può determinare un degrado della qualità del filmato,

ma non pregiudica il proseguimento della riproduzione. Un’altro esempio di sistema soft real-time è

rappresentato dagli sportelli automatici per la distribuzione di banconote: tali sistemi, mediamente,

devono avere un tempo di risposta accettabile per l'utente, altrimenti potrebbero causare