Ma'ruza Real vaqt tizimlarining asosiy tushunchalari. Real vaqt tizimlarining tuzilishi, tarkibi va asosiy texnik va texnologik ko'rsatkichlari

Kerakli qurilma drayverlarining mavjudligi . Agar ishlab chiqilayotgan tizim keng ko'lamli tashqi qurilmalarga ega bo'lsa, unda tayyor drayverlarning mavjudligi operatsion tizimni tanlashga katta ta'sir ko'rsatishi mumkin. Tabiiyki, eng katta drayverlar to'plami LINUX va Windows NT operatsion tizimlari uchun yaratilgan. VxWorks, OS9, QNX kabi real vaqt rejimidagi eng mashhur operatsion tizimlar ham tayyor drayverlarning keng to'plamiga ega va qo'shimcha ravishda ularni jadal rivojlantirish uchun vositalarni o'z ichiga oladi.
Turli arxitekturadagi protsessorlarni qo'llab-quvvatlash . Turli xil ko'rsatmalar tizimlariga ega bo'lgan turli arxitekturadagi protsessorlar sanoat kompyuterlarida, serverlarda, o'rnatilgan tizimlarda keng qo'llanilishi sababli, RTOS, iloji bo'lsa, protsessorlarning eng keng doirasini qo'llab-quvvatlashi kerak.
RTOS ning muhim xususiyatlaridan biri bu maxsus o'zaro platforma ishlab chiquvchi vositalarining mavjudligi . Buning sababi, RTOSni ishlab chiqish ko'pincha "oddiy" kompyuterda amalga oshiriladi, bu arxitekturada RTOS o'rnatiladigan kompyuterdan farq qiladi. Shu bilan birga, ushbu ikki kompyuterdagi operatsion tizim ham mos kelmasligi mumkin.
Real vaqt mexanizmlari
bu operatsion tizimga o'rnatilgan real vaqt mexanizmlari .
Aniq real vaqt tizimini loyihalash jarayoni ob'ektni chuqur o'rganishdan boshlanadi. Loyihani ishlab chiquvchilar ob'ektni o'rganadilar, undagi mumkin bo'lgan hodisalarni o'rganadilar, tizimning har bir hodisaga javob berishning muhim vaqtini aniqlaydilar va bu hodisalarni qayta ishlash algoritmlarini ishlab chiqadilar. Keyinchalik dasturiy ta'minotni loyihalash va ishlab chiqish jarayoni keladi. Haqiqiy vaqtda operatsion tizimlardagi qanday mexanizmlar real vaqt tizimini (RTS) oldindan aytish mumkin?
Prioritet tizimi va rejalashtirish algoritmlari. Tizimning ishlash stsenariysini ishlab chiqishning asosiy vositalari bu jarayon (vazifa) ustuvor tizimi va real vaqtda operatsion tizimlar uchun rejalashtirish (rejalashtirish) algoritmlari.
Ko'p vazifali umumiy maqsadli operatsion tizimlarda, qoida tariqasida, ish uchun jarayonga taqdim etilgan uzluksiz vaqt tilim ("vaqt tilim") kontseptsiyasiga asoslanib, aylanali rejalashtirish algoritmining turli xil modifikatsiyalari qo'llaniladi. Har bir vaqt oralig'ining oxirida rejalashtiruvchi faol jarayonlarning navbatini ko'rib chiqadi va jarayonlarning ustuvorligi (ularga tayinlangan raqamli qiymatlar) asosida boshqaruvni kimga o'tkazishni hal qiladi.
Ustuvorliklar vaqt o'tishi bilan aniqlanishi yoki o'zgarishi mumkin - bu ma'lum bir OTdagi rejalashtirish algoritmlariga bog'liq, lekin ertami-kechmi tizimdagi barcha jarayonlar protsessor vaqtini oladi.
Round robin algoritmlari real vaqtda operatsion tizimlarda sof shaklda qo'llanilmaydi. Asosiy kamchilik - bu protsessorga faqat bitta jarayon egalik qiladigan doimiy vaqt kvantidir. Boshqa tomondan, real vaqt rejimidagi operatsion tizimlarning rejalashtiruvchilari, agar kerak bo'lsa, "vaqt tilim" muddati tugashidan oldin jarayonni o'zgartirish imkoniyatiga ega. Rejalashtirishning mumkin bo'lgan algoritmlaridan biri bu "prioritet preemptive". Haqiqiy vaqtda operatsion tizimlar dunyosi turli xil rejalashtirish algoritmlarining boyligi bilan ajralib turadi: dinamik, ustuvor, monoton, moslashuvchan va boshqalar, ammo maqsad har doim bir xil - bu jarayonni aniq bajarishga imkon beradigan vositani taqdim etish. kerakli vaqtda kerak bo'ladi.
Vazifalararo o'zaro ta'sir mexanizmlari. Haqiqiy vaqt mexanizmlarining yana bir to'plami jarayonlarni sinxronlashtirish va ular o'rtasida ma'lumotlarni uzatish vositalarini nazarda tutadi. Haqiqiy vaqtda ishlaydigan operatsion tizimlar ushbu mexanizmlarning rivojlanishi bilan tavsiflanadi. Bunday mexanizmlarga quyidagilar kiradi: semaforlar, mutekslar, hodisalar, signallar, umumiy xotira bilan ishlash vositalari, ma'lumotlar kanallari (quvurlar), xabarlar navbatlari. Ushbu mexanizmlarning ko'pchiligi umumiy maqsadli operatsion tizimlarda ham qo'llaniladi, ammo ularni real vaqt rejimida operatsion tizimlarda amalga oshirish o'ziga xos xususiyatlarga ega - tizim chaqiruvlarining bajarilish vaqti tizim holatidan deyarli mustaqil va har bir real vaqt rejimida ishlaydigan tizimda jarayondan jarayonga kamida bitta tezkor ma'lumotlarni uzatish mexanizmi mavjud.