Vaqt doirasidagi asosiy operantlar reja: Vaqt doirasidagi asosiy operantlar

Vaqt doirasidagi asosiy operantlarning o'ziga xos xususiyatlari
RTOS va an'anaviy operatsion tizimlarni taqqoslaydigan jadval: ^[6]

	real vaqtda OS	umumiy maqsadli OS
Asosiy vazifa	Uskunada sodir bo'lgan voqealarga javob berishni boshqaring	Foydalanuvchilar va vazifalar o'rtasida kompyuter resurslarini optimal taqsimlash
U nimaga qaratilgan	Tashqi hodisalarni boshqarish	Foydalanuvchi harakatlarini boshqarish
U qanday joylashtirilgan	Muayyan real vaqtda apparat-dasturiy kompleks yaratish uchun vosita	Foydalanuvchi tomonidan foydalanishga tayyor ilovalar to'plami sifatida qabul qilinadi
Kim mo'ljallangan	Malakali dasturchi	O'rta foydalanuvchi

Ularning rivojlanishida RTOS quyidagi arxitekturalar asosida qurilgan. ^[bir]

• 
  Monolitik arxitektura . OT tizim yadrosi ichida bir-biri bilan o'zaro ta'sir qiluvchi va amaliy dasturlarni apparat vositalariga kirish uchun kirish interfeyslari bilan ta'minlaydigan modullar to'plami sifatida aniqlanadi. OTni qurishning ushbu printsipining asosiy kamchiligi modullarning bir-biri bilan murakkab o'zaro ta'siridan kelib chiqqan uning xatti-harakatlarini oldindan aytib bo'lmaydi.
  
• 
  Darajali (qatlamli) arxitektura . Amaliy dasturiy ta'minot faqat tizim yadrosi va uning xizmatlari orqali emas, balki to'g'ridan-to'g'ri apparat vositalariga kirish imkoniyatiga ega. Monolit arxitektura bilan solishtirganda, bu arxitektura tizim reaktsiyalarining prognozlanishining ancha yuqori darajasini ta'minlaydi, shuningdek, amaliy ilovalar tomonidan apparat vositalariga tezkor kirish imkonini beradi. Bunday tizimlarning asosiy kamchiligi - ko'p vazifani bajarishning yo'qligi.
  
• 
  "Mijoz-server" arxitekturasi . Uning asosiy printsipi OS xizmatlarini serverlar ko'rinishida foydalanuvchi darajasiga o'tkazish va mijozning foydalanuvchi dasturlari va serverlar o'rtasida xabar boshqaruvchisi funktsiyalarini - mikroyadro tomonidan tizim xizmatlarini bajarishdir. Ushbu arxitekturaning afzalliklari:
  

1. 
   Ishonchlilikning oshishi, chunki har bir xizmat aslida mustaqil dastur bo'lib, xatolarni tuzatish va kuzatish osonroq;
   
2. 
   Kengaytirish qobiliyati yaxshilandi, chunki keraksiz xizmatlarni tizimdan uning ishlashiga putur etkazmasdan chiqarib tashlash mumkin;
   
3. 
   Xatolarga chidamlilik ortdi, chunki osilgan xizmat tizimni qayta ishga tushirmasdan qayta ishga tushirilishi mumkin.
   

Monolitik arxitektura	Darajali (qatlamli) arxitektura	Mijoz-server arxitekturasi

RTOS yadrosi oraliq mavhum OT darajasining ishlashini ta'minlaydi, u amaliy dasturiy ta'minotdan protsessorning texnik qurilmasining (bir nechta protsessorlar) va tegishli apparatning o'ziga xos xususiyatlarini yashiradi. ^[sakkiz]

Asosiy xizmatlar
Ushbu mavhum qatlam amaliy dasturlar uchun beshta asosiy xizmatlarni taqdim etadi. ^[8] [9]

• 
  Vazifalarni boshqarish . Xizmatlarning eng muhim guruhi. Ilovalarni ishlab chiquvchilarga dasturiy mahsulotlarni alohida dasturiy ta'minot qismlari to'plami sifatida loyihalash imkonini beradi, ularning har biri o'z predmeti bilan bog'liq bo'lishi mumkin, alohida funktsiyani bajaradi va unga ish uchun ajratilgan o'z vaqt qismiga ega. Har bir bunday fragment vazifa deb ataladi . Ko'rib chiqilayotgan guruhdagi xizmatlar vazifalarni bajarish va ularga ustuvorlik berish qobiliyatiga ega. Bu erda asosiy xizmat vazifa rejalashtiruvchisidir . U joriy vazifalarning bajarilishini nazorat qiladi, tegishli muddatlarda yangilarini ishga tushiradi va ularning ish rejimini nazorat qiladi.
  
• 
  Dinamik xotira taqsimoti . Ko'pgina (ammo hammasi emas) RTOS yadrolari ushbu xizmatlar guruhini qo'llab-quvvatlaydi. Bu vazifalarga ilovalar tomonidan vaqtincha foydalanish uchun RAM maydonlarini olish imkonini beradi. Ko'pincha bu sohalar keyinchalik vazifadan topshiriqga o'tkaziladi va bu orqali ular o'rtasida katta hajmdagi ma'lumotlar tezda uzatiladi. Qattiq xotiraga ega apparat muhitida foydalanish uchun mo'ljallangan ba'zi juda kichik RTOS yadrolari dinamik xotira ajratish xizmatlarini qo'llab-quvvatlamaydi.
  
• 
  Taymer boshqaruvi . O'rnatilgan tizimlar vazifalarni bajarish vaqtiga qat'iy talablar qo'yganligi sababli, RTOS yadrosi vazifa bajarilishi kerak bo'lgan vaqt chegarasini kuzatish uchun taymerni boshqarishni ta'minlaydigan xizmatlar guruhini o'z ichiga oladi. Ushbu xizmatlar turli vaqt oraliqlarini o'lchaydi va o'rnatadi (1 mks va undan yuqori), vaqt oralig'i o'tgandan keyin uzilishlar hosil qiladi va bir martalik va tsiklik signallarni yaratadi.
  
• 
  Vazifalar va sinxronizatsiya o'rtasidagi o'zaro ta'sir . Ushbu guruhning xizmatlari vazifalarga ma'lumot almashish va uning xavfsizligini ta'minlash imkonini beradi. Shuningdek, ular samaradorlikni oshirish uchun dastur qismlariga o'z ishlarini bir-biri bilan muvofiqlashtirish imkonini beradi. Agar ushbu xizmatlar RTOS yadrosidan chiqarilsa, u holda vazifalar buzilgan ma'lumotlarni almashishni boshlaydi va qo'shni vazifalarning ishlashiga xalaqit berishi mumkin.
  
• 
  I/U qurilmasini boshqarish . Ushbu guruhning xizmatlari ko'pchilik o'rnatilgan tizimlar uchun xos bo'lgan barcha qurilma drayverlari to'plami bilan o'zaro aloqada bo'lgan yagona dasturlash interfeysini ta'minlaydi.
  

Asosiy xizmatlarga qo'shimcha ravishda, ko'plab RTOS fayl tizimi, tarmoq, tarmoq boshqaruvi, ma'lumotlar bazasini boshqarish, foydalanuvchi grafik interfeysi va boshqalar kabi yuqori darajadagi tushunchalarni tashkil qilish uchun qo'shimcha komponentlar qatorini taklif qiladi. Garchi bu komponentlarning aksariyati ancha kattaroq va RTOS yadrosidan ko'ra murakkabroq bo'lsa-da, ular uning xizmatlariga asoslangan. Ushbu komponentlarning har biri o'rnatilgan tizimga faqat uning xizmatlari o'rnatilgan dasturni ishga tushirish uchun kerak bo'lsa va faqat xotira sarfini minimal darajada ushlab turish uchun kiritiladi. ^[sakkiz]