Sistemas en Tiempo Real

Introducción.

En las ciencias de computación, la computación en tiempo real es el estudio de Software y Hardware que están sujetados o restringidos por situaciones de tiempo real, como lo podría ser un tiempo límite de entrega y una velocidad máxima de entrega de respuesta del sistema. En cambio un programa en no orientado al tiempo real no tiene un tiempo límite para entregar respuestas,incluso si una respuesta rápida quiere ser obtenida o deseada. Se puede decir que la computación en tiempo real tiene probabilidad de fallo, y que este ocurre cuando la respuesta no es recibida en el tiempo límite, donde este es relativo a un evento. El tiempo límite de un sistema de tiempo real debe de ser alcanzado, no importa la carga en la que se encuentre el sistema. El objetivo fundamental deldesarrollo de un sistema en tiempo real es que este sea robusto y confiable, con un óptimo aprovechamiento de los recursos.

Un sistema de tiempo real entonces se puede definir como un sistema que debe satisfacer restricciones explícitas en el tiempo de respuesta o arriesgarse a severas consecuencias. Por lo tanto un sistema de tiempo real es un sistema que responde a un estímulo o eventoexterno dentro de un tiempo especificado. Su eficiencia no solo depende de lo correcto que sean los resultados del sistema, sino también del tiempo que este tarda en entregar respuestas. La predictibilidad es su característica principal. A diferencia de los sistemas tradicionales, que tienden a distribuir en forma equitativa los recursos disponibles entre las diferentes tareas a ejecutar, los sistemasde tiempo real deben asegurar la distribución de recursos de tal forma que se cumplan los requerimientos de tiempo.

Características de Sistemas de Tiempo Real.

Para empezar a entregar solución a problemas de computación en tiempo real primero se debe de contar con un sistema operativo de tiempo real y un lenguaje de programación sincrónico, estos proveen de una plataforma en la cual se puedeempezar el desarrollo de software de aplicación a tiempo real.

Los sistemas de tiempo real pueden dividirse en dos tipos diferentes, en función de su severidad en el tratamiento de los errores que puedan presentarse:

Soft real-time systems: se pueden tolerar respuestas fuera del término siempre, pero pueden degradar la calidad del sistema si esto ocurre, ya que cualquier valor que haya sidoentregado fuera del término es tiene un valor disminuido

Soft real-time systems: se pueden tolerar respuestas fuera del término siempre y cuando estas sean irregulares, pero pueden degradar la calidad del sistema si esto ocurre, ya que cualquier valor que haya sido entregado fuera del término es invaluable

Hard real-time systems: la respuesta fuera de término no tiene valor alguno, y producela falla del sistema.

La idea de sistema de tiempo real no debe asociarse únicamente con la velocidad de respuesta del sistema. En cambio, tiempo real implica sí necesariamente que los tiempos de respuesta estén acotados. Debe conocerse exactamente el tiempo que le tomará al sistema responder a un determinado evento. Este tiempo debe ser invariable y además debe ser lo suficientemente rápidocomo para no producir una falla, por supuesto.
En el campo del tiempo real, tanto los sistemas operativos de propósitos generales como los embedded systems, deben proveer la capacidad de realizar múltiples tareas simultáneamente, sin que esto signifique una complicación excesiva para el programador. Este tipo de sistemas operativos se denomina, en forma general, sistemas operativos multitarea.Las aplicaciones de tiempo real deben interaccionar, generalmente, con dispositivos externos tales como sensores y actuadores, además del correspondiente monitor, teclado y disco duro. Estas interacciones con dispositivos externos tienen la particularidad de que están sucediendo todas simultáneamente. La misión de la aplicación es proveer una respuesta adecuada, a través de sus salidas, a cada una...