Pemrograman Real-time mengacu pada paradigma dalam pengembangan perangkat lunak yang disesuaikan untuk memenuhi kebutuhan sistem real-time. Sistem real-time adalah sistem yang berfungsinya sistem dengan benar tidak hanya bergantung pada kebenaran logis dari keluarannya tetapi juga pada waktu di mana keluaran tersebut dihasilkan. Dengan kata lain, sistem real-time memiliki batasan waktu yang ketat, dan pemrograman real-time melibatkan desain dan implementasi perangkat lunak yang dapat merespons peristiwa atau masukan data dalam batasan waktu yang telah ditentukan, yang biasanya diukur dalam milidetik atau bahkan mikrodetik.
Dalam konteks paradigma pemrograman, pemrograman real-time muncul sebagai pendekatan penting untuk mengembangkan aplikasi di berbagai bidang seperti dirgantara, otomotif, otomasi industri, telekomunikasi, robotika, dan lain-lain. Sistem real-time secara umum dapat diklasifikasikan ke dalam dua kategori: sistem hard real-time, yang mana jika tenggat waktu terlewati dapat mengakibatkan konsekuensi yang sangat buruk, dan sistem soft real-time, yang jika tenggat waktu yang terlewat sesekali masih dapat ditoleransi namun masih dapat memberikan dampak buruk terhadap kinerja secara keseluruhan. kinerja sistem.
Tujuan mendasar dari pemrograman real-time adalah untuk memastikan prediktabilitas dan determinisme, baik dalam hal waktu pelaksanaan tugas individu dan interaksinya. Untuk mencapai hal ini, pemrograman real-time bergantung pada berbagai teknik dan metodologi, seperti penjadwalan preemptive berbasis prioritas, analisis kode statis untuk estimasi waktu eksekusi kasus terburuk, konstruksi pemrograman bersamaan, dan penerapan arsitektur yang dipicu oleh waktu. Selain itu, pengembang aplikasi dapat memanfaatkan sistem operasi real-time (RTOS) khusus yang dioptimalkan untuk menyediakan penjadwalan deterministik dan manajemen sumber daya.
Aspek penting dari pemrograman real-time adalah kebutuhan untuk mengelola konkurensi, pelaksanaan beberapa tugas secara bersamaan. Kontrol konkurensi sangat penting dalam sistem real-time karena beberapa tugas mungkin bersaing untuk mendapatkan sumber daya bersama (misalnya CPU, memori, dan periferal), yang menyebabkan potensi kemacetan dan ketidakpastian dalam waktu eksekusi. Mekanisme kontrol konkurensi seperti semaphore, monitor, dan penyampaian pesan dapat digunakan untuk mengoordinasikan interaksi antara tugas-tugas yang berbeda dan untuk mencegah kondisi balapan dan kebuntuan.
Pengembang mungkin menghadapi beberapa tantangan ketika bekerja dengan pemrograman waktu nyata, seperti kekuatan pemrosesan yang terbatas, keterbatasan memori yang ketat, atau kebutuhan akan desain bersama perangkat keras-perangkat lunak yang disesuaikan. Untuk mengatasi tantangan ini, pemrograman real-time sering kali melibatkan penggunaan bahasa, perpustakaan, dan perangkat khusus. Misalnya, Ada adalah bahasa pemrograman yang dirancang khusus untuk sistem real-time berintegritas tinggi. Demikian pula, ekstensi real-time khusus telah diusulkan untuk bahasa pemrograman yang lebih umum seperti C, C++, dan Java.
Sistem real-time semakin banyak digunakan dalam kehidupan kita sehari-hari, dengan aplikasi mulai dari sistem kendali kendaraan otonom hingga pabrik manufaktur pintar dan bahkan perangkat medis cerdas. Upaya penelitian dan pengembangan dalam pemrograman real-time terus difokuskan pada perancangan teknik, alat, dan metodologi baru untuk memenuhi permintaan aplikasi tersebut yang terus meningkat. Selain itu, para peneliti juga mengeksplorasi sinergi antara pemrograman real-time dan paradigma lain, seperti pemrosesan paralel atau sistem terdistribusi, untuk memungkinkan bentuk-bentuk baru komputasi real-time.
Dalam ranah platform no-code seperti AppMaster, pemrograman waktu nyata dapat memainkan peran penting dalam memungkinkan pengguna mengembangkan aplikasi yang memerlukan kemampuan pemrosesan dan pengambilan keputusan yang sensitif terhadap waktu. Dengan mengabstraksi kompleksitas mendasar dari pemrograman real-time dan menyediakan antarmuka visual yang intuitif kepada pengguna, AppMaster bahkan dapat memberdayakan pengembang warga untuk membuat aplikasi real-time yang skalabel dan andal serta mematuhi batasan waktu yang ketat. Dalam hal ini, pemrograman real-time muncul sebagai pendorong utama untuk memperluas jangkauan aplikasi dan kasus penggunaan yang dapat diatasi secara efektif menggunakan platform pengembangan no-code.
Ringkasnya, pemrograman waktu nyata adalah paradigma pemrograman khusus yang berfokus pada pemenuhan persyaratan waktu yang ketat dari sistem waktu nyata. Ini adalah area penting dalam pengembangan perangkat lunak dengan aplikasi di berbagai domain, seperti dirgantara, otomotif, robotika, dan telekomunikasi. Pemrograman real-time mencakup beberapa teknik dan metodologi, mulai dari penjadwalan preemptive berbasis prioritas dan kontrol konkurensi hingga bahasa dan alat khusus. Ketika sistem real-time menjadi lebih lazim dalam kehidupan sehari-hari, pemrograman real-time terus berkembang dan beradaptasi untuk memenuhi tantangan dan tuntutan yang muncul dari berbagai aplikasi dan kasus penggunaan, termasuk yang ditemui dalam platform no-code yang inovatif seperti AppMaster.
