In tempo reale

In tempo reale significa che si verificano immediatamente. È il tempo reale durante il quale qualcosa avviene. Questo termine è tipicamente usato come aggettivo per descrivere un livello di reattività del computer che è immediato in un senso umano del tempo. Poiché l’esecuzione segue il comando, il vero tempo reale è irraggiungibile, poiché il ritardo è ancora presente anche se si tratta di microsecondi. Near real time è un termine comunemente usato per esprimere questo. I programmi in tempo reale devono garantire la risposta entro specifici limiti di tempo noti come scadenze. Esempi di sistemi in tempo reale includono:

• Sistemi operativi: Un sistema in tempo reale che risponde immediatamente all’input. Serve applicazioni in tempo reale che elaborano i dati man mano che arrivano senza ritardi nel buffer.
• Multiplayer videogiochi: Tutti i giocatori possono giocare un videogioco contemporaneamente. Quando un giocatore esegue un’azione, gli altri giocatori sono resi consapevoli delle conseguenze dell’azione entro una scadenza operativa.
• Software: Il software in tempo reale esegue i compiti e le funzioni assegnati non appena vengono assegnati, non dopo che il programma è stato eseguito. L’utente considera le prestazioni immediate.
• Animazione grafica: un programma in tempo reale visualizzerebbe gli oggetti che si muovono sullo schermo alla stessa velocità che si muoverebbero effettivamente.

Tipi di sistemi in tempo reale

Esistono due tipi di sistemi in tempo reale basati su vincoli di temporizzazione.

Hard real time

Un sistema in tempo reale difficile non può mai perdere la sua scadenza. Se la funzione non viene completata entro i limiti di tempo assegnati, l’applicazione viene considerata non riuscita. Ciò potrebbe causare grandi perdite se il sistema in questione influisce sui dintorni fisici o sulle vite umane. Esempi di sistemi in tempo reale duri includono:

• Un sistema di controllo del motore dell’automobile. Un segnale ritardato può causare danni o guasti al motore.
• Un pacemaker cardiaco. A causa del rischio per la vita umana, un pacemaker richiede un calcolo in tempo reale per garantire che il pacemaker non fallisca.
• Macchine su una catena di montaggio. Se la macchina è in ritardo, potrebbe portare all’arresto dell’intera catena di montaggio.
• Alcuni tipi di stampanti, ad esempio inkjet, laserprinter e stampanti di linea. Errore all’interno di questi tipi di stampanti potrebbe causare uscita mancante o uscita disallineata.

Soft real time

Un sistema soft real time può perdere la sua scadenza e, fintanto che le attività vengono eseguite tempestivamente, i risultati hanno valore. I sistemi soft real time sono utilizzati per risolvere i problemi di accesso simultaneo e la necessità di mantenere un numero di sistemi aggiornati attraverso situazioni in evoluzione. Perdere la scadenza non ha conseguenze disastrose. Esempi di sistemi soft real time includono:

• Software per compagnie aeree commerciali. I piani di volo richiedono aggiornamenti costanti mentre si spostano, ma una latenza di pochi secondi o minuti è ancora operabile.
• Sistemi audio–video in diretta. Un frame di audio che viene riprodotto in seguito può causare un breve problema tecnico, il sistema può ancora continuare a funzionare.
• Videogiochi: poiché l’immagine successiva non può essere calcolata in anticipo, un videogioco dipende dagli input del giocatore. Pertanto, è disponibile solo un breve periodo di tempo per eseguire il calcolo necessario per generare un frame. Se la scadenza viene persa, il gioco può ancora continuare a un frame rate inferiore.