大多數(shù)情況下，人們使用計算機來解決問題時，主要關(guān)注的是計算機的計算結(jié)果是否正確，至于計算機為了獲得這個結(jié)果花費了多長的計算時間并不十分在意。但是，在相當一部分實際應用中，計算機系統(tǒng)得到結(jié)果所花費時間的長短與結(jié)果的正確性同等重要，甚至有時更為重要。

　　為了對上述問題有一個基本認識，圖1所示是一個實例。這是一條艦船，在艦船的頭部裝有用來發(fā)現(xiàn)礁石的聲納，以免發(fā)生觸礁事故�，F(xiàn)用一個計算機系統(tǒng)接收并處理聲納信號，計算機的計算結(jié)果用來控制舵機的動作。假設聲納在艦船前面發(fā)現(xiàn)礁石而艦船的舵機不采取任何規(guī)避動作，則艦船將在10 min后與礁石相撞�，F(xiàn)在假設，為了防止觸礁，舵機完成合理的避動作需要8 min，那么這就是說，從聲納發(fā)現(xiàn)礁石起到舵機開始動作，留給計算機系統(tǒng)用來計算和控制舵機做出合理動作所需結(jié)果的時間就不能超過2 mm，并且應保證計算結(jié)果正確無誤；否則，后果將是災難性的。

　　圖1 實時系統(tǒng)的實例

　　顯然，在這個實例中，系統(tǒng)的響應時間與計算結(jié)果是同樣的重要。

　　再例如，敵我雙方戰(zhàn)斗機在空中對抗，在同時發(fā)現(xiàn)對方并互射空－空導彈時，那么瞄準發(fā)射系統(tǒng)從發(fā)現(xiàn)目標到計算出發(fā)射數(shù)據(jù)所耗費的時間，大概就比結(jié)果的正確性更為重要。

　　顯然，上面所列舉的這些計算機系統(tǒng)與普通計算機系統(tǒng)有著顯著的區(qū)別和特點：系統(tǒng)必須在有限的時間內(nèi)獲得正確結(jié)果。在工程上，人們就把這樣的系統(tǒng)叫做實時系統(tǒng)。也就是說，如果一個系統(tǒng)能及時響應外部事件的請求，并能在一個規(guī)定的時間內(nèi)完成對事件的處理，那么這種系統(tǒng)就叫做實時系統(tǒng)。于是對實時系統(tǒng)有兩個基本要求：第一，實時系統(tǒng)的計算必須產(chǎn)生正確的結(jié)果，稱為邏輯或功能正確（logical or functional correctness）；第二，實時系統(tǒng)的計算必須在預定的時間內(nèi)完成，稱為時間正確（timing correctness）。

　　顯然，上面所說實時就是及時的意思，或者是動作快的意思。那么快到什么程度才叫做及時呢？這就要具體問題具體分析了。例如，圖2所示的用來生產(chǎn)鋼板的軋鋼機系統(tǒng)，鋼板的厚度是與軋輥之間的縫隙有關(guān)的，為了控制鋼板的厚度，軋鋼機都設有相應的輥縫控制系統(tǒng)。現(xiàn)假設被軋制的鋼板以20m／s的速度通過軋輥的輥縫，當鋼板測厚儀發(fā)現(xiàn)鋼板不滿足厚度的質(zhì)量要求而發(fā)出信號令軋輥輥縫控制系統(tǒng)調(diào)整輥縫時，如果該控制裝置需要用100 ms的時間來控制輥縫從而使鋼板的厚度達到規(guī)定的質(zhì)量要求，那么這個控制系統(tǒng)的響應速度是否算是及時呢？假如鋼板的總長度為100 m并要求廢品率不超過3％。那么可以算出來，控制裝置在進行輥縫調(diào)整期間大約會產(chǎn)生2 m多一些的廢品，即廢品率＜3％。于是這個控制裝置的響應速度就算是及時的，因此就可以把這個系統(tǒng)看做是一個實時系統(tǒng)。

　　圖2 軋輥輥縫控制系統(tǒng)示意圖

　　但是，也可以看出來，如果同樣的鋼板產(chǎn)品，但是廢品率的要求變?yōu)樾∮?．5%了，那么同樣的軋輥輥縫控制系統(tǒng)就不是實時系統(tǒng)了，至少是不滿足實時要求的系統(tǒng)。

　　所以，從這個例子中可以看到，系統(tǒng)的實時性是一個相對的概念。

　　那么，這里就有一個讓人感到困惑的問題：同一個系統(tǒng)，在某一要求下是實時的，換一個要求又不是實時的，那么這個系統(tǒng)究竟是不是實時的呢？在設計一個系統(tǒng)時，如何來判斷設計的這個系統(tǒng)是不是實時的呢？

　　對于計算機系統(tǒng)來說，主要靠軟件來保證系統(tǒng)的實時性。所以，在計算機系統(tǒng)中所說的實時性，指的是計算機的軟件是否能充分發(fā)揮計算機硬件的潛力，從而使計算機解決某一個問題所需的時間在可能的情況下最短。

　　另外，從工程應用的角度來看，如果計算機系統(tǒng)完成任務所需的時間可預知，并且小于完成任務所要求的最低時限的系統(tǒng)就叫做實時系統(tǒng)。

　　總之，在實時系統(tǒng)中系統(tǒng)的正確性不僅依賴于計算的邏輯結(jié)果，而且依賴于結(jié)果產(chǎn)生的時間。

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