Амалий машғулот 1 Реал вақт тизими классификацияси

Вақтни чеклаш
Ҳар бир реал вақт тизимида вақтни чеклашлар тўплами мавжуд бўлиб, улар у учун мўлжалланган. Тизимда вақт чекловлари бўлмаса, у реал вақтда эмас. Ушбу вақт чекловларини икки тоифага бўлиш мумкин: воқеаларга жавоб ва вазифаларни режалаштириш.
Ҳодисаларга жавоб
Ҳодиса - бу тизим жавоб бериши керак бўлган огоҳлантирувчи нарса. Булар аппарат ва дастурий таъминотда бошланиши мумкин ва улар бирон бир нарса юз берганлигини ва улар билан шуғулланиш кераклигини кўрсатади. Ҳодиса ички ёки ташқи танаффус кўринишида пайдо бўлганда кўпроқ таниш бўлиши мумкин. Масалан, тугма босилганда тизим буни сезиши ва керакли операцияларни бажариши мумкин. Воқеалар ҳар қандай вақтда тизим ўзгаришини аниқласа ҳосил бўлиши мумкин. Тизим ҳодисани аниқлаган вақт ва унинг ушбу ҳодисага жавоб берган вақти ўртасидаги вақт, кечикиш дейилади. Кечикиш аниқланиш вақтини олиб ташлаган ҳолда жавоб вақти сифатида белгиланади.
Л = Т_р – Т_д
Вазифаларни режалаштириш
Вазифа - бу тизим процессор томонидан бажарилиши керак бўлган кўрсатмалар тўплами. Баъзи реал вақтда тизим дизайнерлари вазифаларни режалаштиришни афзал кўришади, айниқса агар улар вақти-вақти билан бажарилса. Кўпгина ўрнатилган тизимлар бир неча марта киришларни ҳис қилишлари ва сўнгра ушбу янги маълумотларга асосланган ҳолда чиқишларни ўзгартиришлари керак. Ушбу турдаги тизимлар вазифаларни ишлатишга ёрдам беради. Ушбу вазифалар одатда режалаштирувчи деб аталадиган дастурий таъминот ёрдамида режалаштирилади ва бажарилади. Режалаштирилган вазифани бажариш керак бўлган вақт ва у аслида бажарилиши вақти орасидаги вақт життер деб аталади. Життер исталган вақтни олиб ташлаган ҳолда ҳақиқий вақт сифатида аниқланади.
Ж = Т_а – Т_д
Ҳақиқий вақтда ишлайдиган тизим воқеаларни жавобини, вазифаларни режалаштиришни ёки иккаласини ишлатмаслигидан қатъи назар, якуний мақсад мақбул деб ҳисобланган юқори чегарани (энг ёмон сценарий) белгилашда иложи борича кам кутиш ва життерга эга бўлишдир.
Лойиҳалаш намуналари
Қандай қилиб реал вақтда ўрнатилган тизимни лойиҳалаштиришга ўтиш керак? Тизимнинг талаблари ўсиб бориши ва вақтни чеклаши билан, белгиланган муддатларга риоя қилган ҳолда ўрнатилган тизимнинг барча эҳтиёжларини бошқариш қийинлашади. Қуйида саноатнинг барча соҳаларида қўлланиладиган бир нечта аниқ белгиланган принциплар келтирилган.
Думалоқ-Робин
Думалоқ робиналар жадвали - реал вақт тизимининг чекловларини бошқариш учун энг таниқли ва кенг тарқалган режалаштириш алгоритмларидан биридир. Номидан кўриниб турибдики, у ишлайди: тизимнинг ҳар бир таркибий қисмига умумий ресурслардан фойдаланиш ва керакли вазифани бажариш учун навбат беради. Қуйидаги расмда кейинги вазифага ўтишдан олдин ҳар бир вазифага 500 мс иш вақти берилган CПУ кўрсатилган. Вазифалар 500 мс ичида бажарилиши мумкин ёки тугамаслиги мумкин ва улар кўпинча бурилиш пайтида тўхтаган жойни олишади.

Навбат
Реал вақт тизимларида яна бир фойдали конструкция бу навбатдир. Навбат маҳсулотни ишлаб чиқариш линияси деб ўйлаш мумкин ва у қайта ишланади. Тайёр бўлгандан сўнг, тизим навбатдаги элементни навбатдан олиб ташлайди ва унга ишлов беради. Шундай қилиб, бажарилиши керак бўлган янги вазифа навбатга қўйилиши мумкин ва тизим олдин келган барча вазифаларни бажаришини кутади. Охир оқибат, янги вазифа ҳал қилинади, ҳатто унинг орқасида кўпроқ вазифалар пайдо бўлади. 3-расмда А топшириғи ва Б топшириғи бажарилгунга қадар C вазифаси навбатда ўтирадиган биринчи-ин-оут (ФИФО) навбати кўрсатилган.

Думалоқ-Робин



РТОС

Вақт чекловларини бошқаришнинг ортиқча харажатлари шунчалик катта бўлдики, бирон бир дизайн услуби ёки принципидан фойдаланиш энди мумкин бўлмайди. Айнан шу вақтда реал вақтда ишлайдиган операцион тизим энг яхши эчимга айланади. Ҳақиқий вақтда ишлайдиган операцион тизим ёки РОСОС (Р-тосс деб аталади) режалаштириш ва навбатнинг тузилиш усулларидан фойдаланади, аммо бу қўшимча функцияларни, шу жумладан вазифа устуворлигини, узилишлар билан ишлашни, вазифалараро алоқаларни, файл тизимларини, кўп тармоқли ва бошқаларни ўз ичига олади. Кўпроқ. Буларнинг барчаси вақтни чеклаш мақсадларига эришиш ва энгиб ўтишнинг энг самарали усулига олиб келади. Оммабоп реал вақт операцион тизимларига ВхWоркс, ҚНХ, эCос, МбедОС ва ФреэРТОС киради. Олдинги рўйхатдаги биринчи иккитаси мулкка тегишли, аммо қолган учтаси бепул ишлатилиши мумкин. МбедОС Арм-нинг Мбед платформаси билан ишлайди ва ФреэРТОС кўплаб турли микроконтролöрларга юборилган. Келгуси мақолада биз улардан биттасини олишни ва ишлашини ўрганишимиз мумкин.

Назорат саволлари.

1. 
   Объект деганда нимани тушинасиз ?
   
2. 
   Бошқариш тизими нималардан иборат?
   
3. 
   Тескари алоқа нима?
   
4. 
   Реал вақтга тариф беринг.
   
5. 
   Информацияларни қайта ишлаш кетма кетлиги қандай боради?