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Conceptos B�sicos de Tiempo Real

El concepto de Tiempo Real (RT por sus siglas en ingl�s ) esta por todo el mundo. Todos hablan de juegos en RT, transacciones en RT, etc. Sin embargo, poca gente conoce la sutil diferencia entre rapidez de respuesta y RT. Para aclarar esta diferencia necesitamos conocer tres conceptos b�sicos referentes a la descripci�n temporal del programa y el impacto de no cumplir con los requerimientos de tiempo de dicho programa.

Conceptos importantes para describir un programa de Tiempo Real

La mayoria de los Sistemas Operativos (SO) son dise�ados para tener buen rendimiento de procesamiento y buen tiempo de respuesta. La gran mayor�a tienen un planificador de trabajos ``equitativo'' para selecionar el siguiente proceso a ejecutarse. Sin embargo, un SO de RT debe ser capaz de planificar procesos para cumplir los plazos requeridos por las aplicaciones. Esto implica un planificador de trabajos el cual puede que no sea equitativo pero si correcto para seleccionar el pr�ximo proceso a correr. Antes de poder discutir la diferencia entre rapidez de respuesta y RT, es importante tener claros tres conceptos. Cada uno de estos conceptos nos permitir�n describir claramente un programa o proceso de RT. Estos conceptos son Plazo, Resoluci�n de tiempo y Periodicidad de acontecimientos.

• Plazo
  Plazo o Dead-line se refiere al hecho de terminar una tarea, trabajo o ejecuci�n a un tiempo pre-determinado o pre-acordado. Por ejemplo, la construcci�n de una casa en tres meses, el pago de nuestros impuestos antes de la fecha l�mite, un sistema de los multimedia en el cual una im�gen se debe poner al d�a cada trig�simo de un segundo, imprimir una p�gina cada 10 segundos, etc. En cada uno de los ejemplos anteriores existe un plazo que debemos cumplir. En el caso del sistema multimedia, el plazo es un trig�simo de segundo, en el ejemplo de la casa el plazo es tres meses, etc.

• Resoluci�n de tiempo
  Resoluci�n de tiempo se refiere a la unidad m�nima de tiempo que el sistema es capaz de registrar para medir un plazo. En sistemas operativos como Linux esta resoluci�n es de 10 milisegundos. Es decir que podemos fijar un plazo en t�rminos de cent�simas de segundo. En cambio en un relog de pulsera comunmente la m�xima resoluci�n de tiempo es de un segundo. Haciendo una analog�a con el sistema postal, la mejor resoluci�n que tiene es d�a laboral o en algunos casos horas.

• Acontecimientos peri�dicos
  Acontecimientos peri�dicos son los que suceden cada per�odo predefinido de tiempo. Por ejemplo, el d�a dura 24 horas y tendremos un nuevo d�a cada 24 horas. El a�o consta de 365 dias, etc.

  Un acontecimiento aperi�dico es el que sucede eventualmente o de vez en cuando sin un espacio de tiempo igual entre acontecimientos. Un ejemplo puede ser la llegada de personas a un central de autobuses, ya que no llegan igualmente espaciadas en tiempo, etc

Clasificaci�n de aplicaciones

Las aplicaciones se pueden clasificar por el impacto que tiene el fallar un plazo y su resoluci�n de tiempo. El impacto puede ser muy severo o muy tolerable. Es posible que el fallar un plazo no sea tan severo si el margen es muy peque�o o por el contrario que sea catastr�fico. Para hacer m�s claros estos escenarios existen varias clasificaciones. Basados en la literatura existente se han propuesto tres clasificaciones. Estos son RT no estricto (Soft RT), RT estricto (Hard RT) y RT firme (Firm RT). Cada una de estas se discute a continuaci�n.

Aplicaci�n de RT no estricto

Cuando el no cumplir un plazo no trae consecuencias graves, este plazo es considerado un plazo no estricto  [1]. Ahora si una aplicaci�n tiene plazos no estrictos y la resoluci�n de tiempo no es muy fina, a esta aplicaci�n se le llama Aplicaci�n RT no estricta [3]. Un buen ejemplo de una aplicaci�n de RT suave es un editor de texto. No importa que tan r�pido tecleemos mientras podamos ver los caracteres que acabamos te teclear. Adem�s podemos permitir un retardo de algunos milisegundos.

Aplicaci�n de RT estricto

En algunos casos no cumplir un plazo puede tener consecuencias catastr�ficas, a este tipo de plazo se le llama plazo estricto [1]. Si una aplicaci�n tiene plazos estrictos y una resoluci�n de tiempo muy fina, a esta le llamaremos Aplicaci�n de RT estricta  [3]. Un buen ejemplo podr�a ser un robot que maneja autos. Si el robot detecta una escenario de peligro en el cual debe frenar lo m�s r�pido posible y postpone esta tarea para bajar un cristal, las consecuencias pueden ser catastr�ficas.

Aplicaci�n de RT firme.

Existen aplicaciones que permiten fallar algunos plazos pero que requieren de una resoluci�n de tiempo muy fina. A este tipo la denominaremos Aplicaci�n de RT firme [3]. Por ejemplo, un sistema de videoconferencia el cual permite que no actualicemos una im�gen por cada 1000. Esta aplicaci�n a pesar de tener un plazo suave require una resoluci�n de tiempo muy fina.

Rapidez de respuesta vs RT

Ahora estamos en condiciones de enterder la diferencia entre rapidez de respuesta y RT. Rapidez de respuesta es simplemente eso, que tan r�pido va responder el sistema. Esto muchas veces se puede lograr comprando equipos con capacidad sobrada. En cambio RT significa obtener esa rapidez de respuesta basado en la administraci�n de los recursos del sistema.

El impacto es subjetivo

Muchas aplicaciones tienen plazos. Sin embargo, algunos sistemas no pueden cumplir esos plazos produciendo diferentes impactos en la aplicaci�n. Es importante remarcar que el impacto de la falla en el cumplimiento de los plazos es algo subjetivo. Esta subjetividad hace dif�cil tener una frontera clara entre la clasificaci�n de las aplicaciones de RT. En consecuencia algunos usuarios pueden considerar una aplicaci�n RT estricta mientras que otros la consideren RT firme.