As explained in Section 6.4.4, real

As explained in Section 6.4.4, real-time software is characterized by hard time constraints, that is, time constraints of such a nature that, if a constraint is not met, information is lost. In particular, each input must be processed before the next input arrives. An example of such a system is a computer-controlled nuclear reactor. Inputs such as the temperature of the core and the level of the water in the reactor chamber continually are being sent to the computer that reads the value of each input and performs the necessary processing before the next input arrives. Another example is a computer-controlled intensive care unit. There are two types of patient data: routine information such as heart rate, temperature, and blood pressure of each patient, and emergency information, when the system deduces that the condition of a patient has become critical. When such emergencies occur, the software must process both the routine inputs and the emergency-related inputs from one or more patients.
A characteristic of many real-time systems is that they are implemented on distributed hardware. For example, software controlling a fighter aircraft may be implemented on five computers: one to handle navigation, another the weapons system, a third for electronic counter measures, a fourth to control the flight hardware such as wing flaps and engines, and the fifth to propose tactics in combat. Because hardware is not totally reliable, there may be additional backup computers that automatically replace a malfunctioning unit. Not only does the design of such a system have major communications implications, but timing issues, over and above those of the type just described, arise as a consequence of the distributed nature of the system. For example, under combat conditions, the tactical computer might suggest that the pilot should climb, whereas the weapons computer recommends that the pilot go into a dive so that a particular weapon may be launched under optimal conditions. However, the human pilot decides to move the stick to the right, thereby sending a signal to the fl ight hardware computer to make the necessary adjustments so that the plane banks in the indicated direction. All this information must be managed carefully in such a way that the actual motion of the plane takes precedence in every way over suggested maneuvers. Furthermore, the actual motion must be relayed to the tactical and weapons computers so that new suggestions can be formulated in the light of actual, rather than suggested, conditions.
A further difficulty with real-time systems is the problem of synchronization. Suppose that a real-time system is to be implemented on distributed hardware. Situations such as deadlock (or deadly embrace) can arise when two operations each have exclusive use of a data item and each requests exclusive use of the other’s data item in addition. Of course, deadlock does not occur only in real-time systems, implemented on distributed hardware. But it is particularly troublesome in real-time systems where there is no control over the order or timing of the inputs, and the situation can be complicated by the distributed nature of the hardware. In addition to deadlock, other synchronization problems are possible, including race conditions; for details, the reader may refer to [Silberschatz, Galvin , and Gagne , 2002] or other operating systems textbooks.
From these examples it is clear that the major diffi culty with regard to the design of real-time systems is ensuring that the timing constraints are met by the design. That is, the design technique should provide a mechanism for checking that, when implemented, the design is able to read and process incoming data at the required rate. Furthermore, it should be possible to show that synchronization issues in the design also have been addressed correctly.
Since the beginning of the computer age, advances in hardware technology have outstripped, in almost every respect, advances in software technology. Therefore, a lthough the hardware exists to handle every aspect of the real-time systems described previously, software design technology has lagged behind considerably. In some areas of real-time software engineering, major progress has been made. For instance, the analysis technique of Chapter 11 has been extended to specify real-time systems. Unfortunately, software design has not yet reached the same level of sophistication. Great strides indeed are being made, but the state of the art is not yet comparable to what has been achieved with regard to analysis. Because almost any design technique for real-time systems is preferable to no technique at all, a number of real-time design techniques are used in practice. But, there still is a long way to go before it will be possible to design real-time systems such as those described previously and be certain that, before the system has been implemented, every real-time constraint will be met and synchronization problems cannot arise.
Older real-time design techniques, such as structured development for real-time systems (SDRTS) [Ward and Mellor, 1985], are extensions of non-real-time techniques to the realtime domain. Newer techniques are described in [Liu , 2000] and [Gomaa , 2000].
As stated previously, it is unfortunate that the state of the art of real-time design is not as advanced as one would wish. Nevertheless, efforts are under way to improve the situation.

Results (Vietnamese) 1:

Như được diễn tả trong phần 6.4.4, thời gian thực phần mềm được đặc trưng bởi cứng thời gian khó khăn, có nghĩa là, thời gian khó khăn của một bản chất rằng, nếu một hạn chế không được đáp ứng, thông tin bị mất. Đặc biệt, mỗi đầu vào phải được xử lý trước khi đầu tiếp theo đến. Một ví dụ về một hệ thống là một lò phản ứng hạt nhân kiểm soát máy tính. Đầu vào như nhiệt độ của lõi và mực nước trong buồng lò phản ứng liên tục đang được gửi đến máy tính mà đọc giá trị của mỗi đầu vào và thực hiện xử lý cần thiết trước khi đầu tiếp theo đến. Một ví dụ khác là một máy tính kiểm soát đơn vị chăm sóc đặc biệt. Có hai loại bệnh nhân dữ liệu: thông tin thường xuyên chẳng hạn như nhịp tim, nhiệt độ, và huyết áp của từng bệnh nhân, và thông tin khẩn cấp, khi hệ thống kể rằng tình trạng của bệnh nhân đã trở thành quan trọng. Khi trường hợp khẩn cấp như vậy xảy ra, các phần mềm phải xử lý các đầu vào thông thường và đầu vào liên quan đến trường hợp khẩn cấp từ một hoặc nhiều bệnh nhân. Một đặc tính của nhiều hệ thống thời gian thực là họ được thực hiện trên phân phối phần cứng. Ví dụ, phần mềm kiểm soát một máy bay tiêm kích có thể được thực hiện trên năm máy tính: một thao tác chuyển hướng, một hệ thống vũ khí, một phần ba cho điện tử truy cập các biện pháp, 1/4 để điều khiển phần cứng chuyến bay chẳng hạn như cánh nắp và động cơ, và thứ năm đề xuất các chiến thuật trong chiến đấu. Bởi vì phần cứng không phải là hoàn toàn đáng tin cậy, có thể có thêm các máy tính sao lưu tự động thay thế một đơn vị trục trặc. Không chỉ thiết kế của một hệ thống có tác động lớn truyền thông, nhưng vấn đề thời gian, quan những loại chỉ mô tả, phát sinh do hậu quả của sự phân bố của hệ thống. Ví dụ, trong điều kiện chiến đấu, máy tính chiến thuật có thể gợi ý rằng phi công nên lên cao, trong khi máy tính vũ khí khuyến cáo rằng phi công đi vào một bổ nhào do đó một vũ khí cụ thể có thể được đưa ra dưới điều kiện tối ưu. Tuy nhiên, Phi công của con người quyết định để di chuyển thanh để các bên phải, do đó gửi một tín hiệu đến fl ight phần cứng máy tính để làm cho những điều chỉnh cần thiết để máy bay ngân hàng theo hướng chỉ định. Tất cả các thông tin này phải được quản lý một cách cẩn thận theo một cách rằng chuyển động thực tế của máy bay sẽ ưu tiên trong mọi cách hơn đề nghị cơ động. Hơn nữa, sự chuyển động thực tế phải được chuyển tiếp đến các chiến thuật và vũ khí máy tính do đó mới đề nghị có thể được xây dựng trong ánh sáng của thực tế, chứ không phải là đề xuất, điều kiện. Một khó khăn hơn nữa với hệ thống thời gian thực là vấn đề đồng bộ hóa. Giả sử rằng một hệ thống thời gian thực là được thực hiện trên phân phối phần cứng. Tình huống chẳng hạn như bế tắc (hoặc chết người ôm hôn) có thể phát sinh khi hai hoạt động mỗi có sử dụng độc quyền của một mục dữ liệu và mỗi yêu cầu sử dụng độc quyền của các mặt hàng dữ liệu ngoài ra. Tất nhiên, bế tắc không xảy ra chỉ trong các hệ thống thời gian thực, thực hiện trên phân phối phần cứng. Nhưng nó là đặc biệt rắc rối trong hệ thống thời gian thực nơi có không kiểm soát được các đơn đặt hàng hoặc thời gian của các đầu vào, và tình hình có thể được phức tạp bởi tính chất phân phối của phần cứng. Thêm vào bế tắc, các vấn đề đồng bộ hóa khác là có thể, bao gồm điều kiện chủng tộc; để biết chi tiết, người đọc có thể đề cập đến [Silberschatz, Galvin và Gagne, 2002] hoặc sách giáo khoa hệ điều hành khác. Từ những ví dụ đó là rõ ràng rằng chính khó culty liên quan đến thiết kế hệ thống thời gian thực đảm bảo rằng những hạn chế thời gian được đáp ứng bởi thiết kế. Có nghĩa là, các kỹ thuật thiết kế nên cung cấp một cơ chế cho việc kiểm tra rằng, khi thực hiện, thiết kế có thể đọc và xử lý các dữ liệu ở mức cần thiết. Hơn nữa, nó sẽ có thể để hiển thị rằng đồng bộ hoá các vấn đề trong thiết kế cũng đã được giải quyết một cách chính xác. Từ sự khởi đầu của tuổi máy tính, ứng dụng kỹ thuật phần cứng đã outstripped, hầu như mọi mặt, tiến bộ trong công nghệ phần mềm. Do đó, một lthough phần cứng tồn tại để xử lý mọi khía cạnh của các hệ thống thời gian thực mô tả trước đó, phần mềm thiết kế công nghệ có lagged phía sau đáng kể. Trong một số lĩnh vực công nghệ phần mềm thời gian thực, tiến bộ lớn đã được thực hiện. Ví dụ, các kỹ thuật phân tích chương 11 đã được mở rộng để xác định hệ thống thời gian thực. Thật không may, thiết kế phần mềm đã không được đạt đến mức độ tương tự của tinh tế. Bước tiến lớn thực sự đang được thực hiện, nhưng nhà nước của nghệ thuật không phải được so sánh với những gì đã đạt được đối với phân tích. Bởi vì hầu hết các kỹ thuật thiết kế cho các hệ thống thời gian thực là thích hợp hơn để kỹ thuật không có ở tất cả, một số thời gian thực thiết kế kỹ thuật được sử dụng trong thực tế. Tuy nhiên, đó vẫn còn là một chặng đường dài để đi trước khi nó sẽ có thể thiết kế các hệ thống thời gian thực như được mô tả trước đó và chắc chắn rằng, trước khi hệ thống đã được thực hiện, mọi hạn chế thời gian thực sẽ được đáp ứng và vấn đề đồng bộ hóa không thể phát sinh. Lớn thời gian thực thiết kế kỹ thuật, chẳng hạn như cấu trúc phát triển cho các hệ thống thời gian thực (SDRTS) [Phường và Mellor, 1985], là phần mở rộng của phòng không bất thời gian kỹ thuật tới vùng thời gian thực. Mới kỹ thuật được mô tả trong [lưu, 2000] và [Gomaa, 2000]. Như đã nêu trước đó, nó là đáng tiếc rằng không phải là nhà nước của nghệ thuật của thời gian thực thiết kế tiên tiến như một mong muốn. Tuy nhiên, những nỗ lực được theo cách để cải thiện tình hình.

Results (Vietnamese) 2:

Như đã giải thích trong Phần 6.4.4, phần mềm thời gian thực được đặc trưng bởi các ràng buộc thời gian khó khăn, đó là, thời gian ràng buộc có tính chất như vậy mà, nếu một hạn chế không được đáp ứng, thông tin bị mất. Đặc biệt, mỗi đầu vào phải được xử lý trước khi đầu vào tiếp theo đến. Một ví dụ về một hệ thống như là một lò phản ứng hạt nhân do máy điều khiển. Đầu vào như nhiệt độ của lõi và mức độ của các nước trong buồng lò phản ứng liên tục được gửi tới máy tính mà đọc các giá trị của mỗi đầu vào và thực hiện các xử lý cần thiết trước khi đầu vào tiếp theo đến. Một ví dụ khác là một đơn vị chăm sóc đặc tính kiểm soát. Có hai loại dữ liệu bệnh nhân: thông tin thông thường như nhịp tim, nhiệt độ, và huyết áp của mỗi bệnh nhân, và các thông tin khẩn cấp, khi hệ thống suy luận rằng tình trạng của bệnh nhân đã trở nên quan trọng. Khi trường hợp khẩn cấp như vậy xảy ra, phần mềm cần xử lý cả các yếu tố đầu vào thường xuyên và các yếu tố đầu vào trường hợp khẩn cấp liên quan đến từ một hoặc nhiều bệnh nhân.
Một đặc điểm của các hệ thống thời gian thực là chúng được thực hiện trên phần cứng phân phối. Ví dụ, phần mềm kiểm soát một máy bay chiến đấu có thể được thực hiện trên năm máy tính: một để xử lý chuyển hướng, một hệ thống vũ khí, một phần ba cho các biện pháp chống điện tử, một thứ tư để kiểm soát phần cứng chuyến bay như cánh tà cánh và động cơ, và thứ năm đến đề xuất các chiến thuật trong chiến đấu. Bởi vì phần cứng không phải là hoàn toàn đáng tin cậy, có thể có máy tính sao lưu bổ sung tự động thay thế một bộ phận bị hỏng hóc. Không chỉ thiết kế của một hệ thống như vậy có ý nghĩa quan truyền thông lớn, nhưng vấn đề thời gian, vượt trội so với những loại vừa mô tả, phát sinh như là một hệ quả của tính chất phân phối của hệ thống. Ví dụ, trong điều kiện chiến đấu, máy tính chiến thuật có thể cho rằng các phi công nên leo, trong khi máy tính của vũ khí khuyến cáo rằng các phi công đi vào một bổ nhào vì vậy mà một vũ khí đặc biệt có thể được đưa ra dưới điều kiện tối ưu. Tuy nhiên, phi công con người quyết định chuyển các thanh bên phải, qua đó gửi một tín hiệu đến máy tính phần cứng ight fl để có những điều chỉnh cần thiết để ngân hàng máy bay theo hướng đã định. Tất cả các thông tin này phải được quản lý một cách cẩn thận trong một cách mà các chuyển động thực tế của máy bay sẽ được ưu tiên trong mọi cách trên diễn tập đề nghị. Hơn nữa, sự chuyển động thực tế phải được chuyển tiếp đến các máy tính chiến thuật và vũ khí để đề xuất mới có thể được hình thành trong những điều kiện thực tế, chứ không phải là đề nghị,.
Một khó khăn nữa với hệ thống thời gian thực là vấn đề đồng bộ hóa. Giả sử rằng một hệ thống thời gian thực sẽ được thực hiện trên phần cứng phân phối. Tình huống như bế tắc (hoặc ôm chết người) có thể phát sinh khi hai hoạt động đều có sử dụng độc quyền của một mục dữ liệu và mỗi yêu cầu sử dụng độc quyền của mục dữ liệu của nhau ngoài. Tất nhiên, bế tắc không chỉ xảy ra trong các hệ thống thời gian thực, được thực hiện trên phần cứng phân phối. Nhưng điều đặc biệt phiền hà trong các hệ thống thời gian thực mà không có sự kiểm soát đối với các đơn đặt hàng hoặc thời gian của các yếu tố đầu vào, và tình hình có thể trở nên phức tạp bởi tính chất phân phối của phần cứng. Ngoài bế tắc, vấn đề đồng bộ hóa khác là có thể, bao gồm cả điều kiện chủng tộc; để biết chi tiết, người đọc có thể tham khảo [Silberschatz, Galvin, và Gagne, 2002] hoặc khác sách giáo khoa các hệ điều hành.
Từ những ví dụ rõ ràng là sự gặp khó diffi chính liên quan đến việc thiết kế các hệ thống thời gian thực với là đảm bảo rằng thời gian hạn chế được đáp ứng bởi các thiết kế. Đó là, các kỹ thuật thiết kế sẽ cung cấp một cơ chế để kiểm tra rằng, khi thực hiện, các thiết kế mới có thể đọc và xử lý dữ liệu đến với tốc độ yêu cầu. Hơn nữa, chúng ta có thể để cho thấy rằng vấn đề đồng bộ trong thiết kế cũng đã được giải quyết một cách chính xác.
Kể từ khi khởi đầu của thời đại máy tính, những tiến bộ trong công nghệ phần cứng đã vượt xa, ở hầu hết mọi khía cạnh, những tiến bộ trong công nghệ phần mềm. Vì vậy, một lthough phần cứng tồn tại để xử lý mọi khía cạnh của hệ thống thời gian thực được mô tả trước đây, công nghệ thiết kế phần mềm đã rất chậm trễ. Trong một số lĩnh vực công nghệ phần mềm thời gian thực, sự tiến bộ lớn đã được thực hiện. Ví dụ, các kỹ thuật phân tích thuộc Chương 11 đã được mở rộng để xác định các hệ thống thời gian thực. Thật không may, thiết kế phần mềm vẫn chưa đạt cùng một mức độ tinh tế. Những bước tiến lớn thực sự đang được thực hiện, nhưng nhà nước của nghệ thuật vẫn chưa thể so sánh với những gì đã đạt được liên quan đến phân tích với. Bởi vì hầu hết các kỹ thuật thiết kế cho các hệ thống thời gian thực là thích hợp hơn để không có kỹ thuật nào cả, một số kỹ thuật thiết kế thời gian thực được sử dụng trong thực tế. Nhưng, vẫn còn là một chặng đường dài để đi trước khi nó sẽ có thể thiết kế các hệ thống thời gian thực như đã mô tả trước đây và chắc chắn rằng, trước khi hệ thống đã được thực hiện, mỗi thời gian thực chế sẽ được đáp ứng và vấn đề đồng bộ hóa có thể không phát sinh.
kỹ thuật thiết kế thời gian thực Cũ hơn, chẳng hạn như phát triển cấu trúc cho các hệ thống thời gian thực (SDRTS) [Ward và Mellor, 1985], là sự mở rộng của kỹ thuật không-thời gian thực với miền thời gian thực. Kỹ thuật mới hơn được mô tả trong [Liu, 2000] và [Gomaa, 2000].
Như đã nói, thật đáng tiếc rằng nhà nước của nghệ thuật thiết kế thời gian thực là không phát triển như một trong những mong muốn. Tuy nhiên, những nỗ lực đang được tiến hành để cải thiện tình hình.