Периодическое управление временем

Время в системе моделирования условий полета

В главе 5 мы говорили об управлении ресурсами как об одной из категорий тактик реализации рабочих задач. Наиболее важным ресурсом в контексте любой системы моделирования в реальном времени является само время. Пилотажный тренажер призван имитировать реальные условия — для этого он воссоздает реальные линии поведения с временным критерием. Таким образом, в момент, когда пилот выполняет любые действия со средствами управления тренажера, реакция последнего должна поступить за тот же промежуток времени, за который на соответствующее действие реагирует система управления реального воздушного судна. «За тот же промежуток времени» означает «не раньше и не позже». Слишком быстрое реагирование в контексте качества моделирования не менее пагубно, чем слишком медленное.

В системах моделирования условий полета применяются два принципиально различных способа управления временем: периодический и событийный. Периодическое управление временем используется в тех элементах, которые обязаны обеспечивать производительность в реальном времени (к таковым относится элемент моделирования воздушного судна), а событийное — там, где требования по производительности в реальном времени не так важны (в частности, на операторской станции).

Схема периодического управления временем исходит из фиксированного (модельного) кванта времени, продолжительность которого устанавливается исходя Из частоты смены кадров. На этом основывается проводящееся системой планирование. Такая схема, как правило, связана с дисциплиной циклического планирования без прерывания обслуживания. Реализуется она путем итерации ниже- Следующего цикла.

♦ Установление начального модельного времени.

♦ Итерация двух следующих шагов вплоть до завершения сеанса.

- Каждый из двух процессов вызывается на фиксированный (реальный) квант времени. Процессы вычисляют внутреннее состояние исходя из текущего модельного времени, а сообщают о нем — исходя из следующего периода модельного времени. Так, все вычисления завершаются в пределах кванта реального времени.

- Модельное время увеличивается на квант.

При том условии, что все процессы смогут переходить из одного периода времени в рамках кванта к другому, периодическое управление временем гарантирует синхронизацию модельного и реального времени.

Обычно для реализации этой схемы требуется изменить обязанности отдельных процессов — уменьшить их настолько, чтобы все вычисления укладывались в рамки, заданные квантом. Задача по введению такого количества процессоров, которого будет достаточно для получения всеми процессами квантов вычисления, ложится на плечи проектировщика.

Событийное управление временем

Схема событийного управления временем похожа на применяемую во многих операционных системах схему планирования по прерываниям. Реализуется она путем итерации нижеследующего цикла.

♦ Помещение в очередь событий модельного события.

♦ Если в очереди остаются события,

- производится отбор события с минимальным (то есть наступающим в самое ближайшее время) модельным временем;

- текущее модельное время приравнивается к времени выбранного события;

- для выбранного события запускается процесс, получающий возможность вводить в очередь событий новые события.

Согласно этой схеме, изменения модельного времени происходят за счет помещения активизированными процессами новых событий в очередь и отбора планировщиком следующего события для его обработки. В условиях чистого событийного моделирования модельное время может проходить значительно быстрее (как в военной игре) или значительно медленнее (как при инженерном моделировании) реального.

Дата добавления: 2015-04-25