Actividad 17

ACTIVIDAD 17

Actividades Obligatorias

• Indique cinco ejemplos de sistemas de tiempo real basados en computadora. Indique que "estímulos" alimentan al sistema y qué dispositivos o situaciones controla o supervisa el sistema.

**Un sistema operativo de tiempo real es un sistema operativo que ha sido desarrollado para aplicaciones de tiempo real. Como tal, se le exige corrección en sus respuestas bajo ciertas restricciones de tiempo. Si no las respeta, se dirá que el sistema ha fallado. Para garantizar el comportamiento correcto en el tiempo requerido se necesita que el sistema sea predecible.

Usado típicamente para aplicaciones integradas, normalmente tiene las siguientes características:

• No utiliza mucha memoria
• Cualquier evento en el soporte físico puede hacer que se ejecute una tarea
• Multi-arquitectura
• Muchos tienen enfermedades predecibles para eventos electrónicos

Se caracterizan por presentar requisitos especiales en cinco áreas generales:

• Determinismo
• Sensibilidad
• Control del usuario
• Fiabilidad
• Tolerancia a los fallos
• consecuentemente mas fallos dados

En la actualidad hay un debate sobre qué es tiempo real. Muchos sistemas operativos de tiempo real tienen un programador y diseños de controladores que minimizan los periodos en los que las interrupciones están deshabilitadas, un número llamado a veces duración de interrupción. Muchos incluyen también formas especiales de gestión de memoria que limitan la posibilidad de fragmentación de la memoria y aseguran un límite superior mínimo para los tiempos de asignación y retirada de la memoria.

• Proporcione tres ejemplos en los que los semáforos sean un mecanismo apropiados de sincronización de tareas.

**Un semáforo binario es un indicador (S) de condición que registra si un recurso está disponible o no. Un semáforo binario sólo puede tomar dos valores: 0 y 1. Si, para un semáforo binario, S = 1 entonces el recurso está disponible y la tarea lo puede utilizar; si S = 0 el recurso no está disponible y el proceso debe esperar.

Los semáforos se implementan con una cola de tareas o de condición a la cual se añaden los procesos que están en espera del recurso.
Sólo se permiten tres operaciones sobre un semáforo
- Inicializar
- Espera (wait)
- Señal (signal)
En algunos textos, se utilizan las notaciones P y V para las operaciones de espera y señal respectivamente.
Así pues, un semáforo binario se puede definir como un tipo de datos especial que sólo puede tomar los valores 0 y 1, con una cola de tareas asociada y con sólo tres operaciones para actuar sobre él.

• Obtenga información sobre una o más herramientas de análisis formales para sistemas de tiempo real.

**El modelado formal de sistemas ofrece grandes ventajas. En primer lugar, permite eliminar la ambiguedad en la especificacion de un sistema, reduciendo de esa forma la posibilidad de malentendidos entre los diferentes componentes del grupo de desarrollo. Tambien posibilita la aplicacion de tecnicas de analisis formales que garanticen matematicamente la correcci´on del sistema, frente a los metodos tradicionales de prueba y error, que son utiles para detectar la presencia de errores, pero no garantizan su ausencia.

• Describa las bases de datos en tiempo real

Como muchos sistemas de procesamiento de datos, los sistemas de tiempo real, frecuentemente, van junto con una función de gestión de base de datos. Sin embargo, puede parecer que las bases de datos distribuidas constituyen el método preferido en los sistemas de tiempo real, debido a que multitarea es muy común y que los datos se procesan frecuentemente en paralelo.

Actividades sugeridas

• Explique los sistemas operativos en tiempo real

Hoy, dos amplias clases de sistemas operativos se utilizan los trabajos de tiempo real. Un sistema operativo de tiempo real diseñado exclusivamente para aplicaciones de tiempo real y sistemas operativos de propósito general que se han reforzado para suministrar capacidades de tiempo real.

• ¿Cuáles son las características de un lenguaje de tiempo real?

Varias características a un lenguaje de tiempo real diferente de un lenguaje de propósito general. Estas incluyen la capacidad de multitarea, construcciones para implementación directa de funciones de tiempo real y características modernas de programación que ayuden a asegurar la corrección del programa.

• Mencione los requisitos funcionales de un sistema de tiempo real
• Manejo de interrupciones y cambio de contexto.
• Tiempo de respuesta.
• Razón de transferencia de datos y tiempo invertido.
• Asignación de recursos y manejo de prioridades
• Sincronización de tareas y comunicaciones entre tareas.

Autoevaluación

1.¿En qué consiste el diseño en tiempo real?

El software de tiempo real esta muy acoplado con el mundo externo, esto es, el software de tiempo real debe responder al ámbito del problema en un tiempo dictado por el ámbito del problema.

2. ¿Qué son los sistemas de tiempo real?

Los sistemas de tiempo real generan alguna acción en respuesta a sucesos externos. Para realizar esta función, ejecutan una adquisición y control de datos a alta velocidad bajo varias ligaduras de tiempo y fiabilidad.

3. ¿Cuáles son los sistemas operativos en tiempo real?

Hoy, dos amplias clases de sistemas operativos se utilizan los trabajos de tiempo real. Un sistema operativo de tiempo real diseñado exclusivamente para aplicaciones de tiempo real y sistemas operativos de propósito general que se han reforzado para suministrar capacidades de tiempo real. El uso de un ejecutivo de tiempo real hace factible el rendimiento en tiempo real para un sistema operativo de propósito general comportándose como software de aplicación, el ejecutivo ejecuta varias funciones del sistema operativo, particularmente las que afectan al rendimiento de tiempo real de una forma más rápida y eficiente que el sistema operativo de propósito general.

4. ¿En qué consiste la sincronización y comunicación de tareas? 

Un sistema de multitarea debe suministrar un mecanismo por que el que las tareas se pasen información unas a otras, así como para asegurar su sincronización. Para estas funciones, los sistemas operativos y los lenguajes con soporte de tiempo real, utilizan frecuentemente semáforos de colas, buzones o sistemas de mensajes. Los semáforos suministran sincronización y señalización pero no contienen información. Los mensajes son similares a los semáforos, excepto en aquellos que llevan una información sino que la contienen.