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

9-ma'ruza . HAQIQIY VAQTDA OSHIRISH TIZIMLARI

Haqiqiy vaqtda operatsion tizimlarning asosiy xususiyatlari.

Reja:

• 
  Haqiqiy vaqtda operatsion tizimlarning ta'rifi
  
• 
  RTOS tomonidan boshqariladigan jarayonlarda tashqi hodisalarga javob berish vaqtlari
  
• 
  RTOS ning asosiy ilovalari
  
• 
  RTOS ishlayotgan uskunaning xususiyatlari
  

Haqiqiy vaqtda operatsion tizimlarning ta'rifi (RTOS)
Haqiqiy vaqtda operatsion tizimlar (RTOS) tizimlarining bir nechta ta'riflari mavjud bo'lib, ularning aksariyati bir-biriga ziddir. RTOSning maqsadi va asosiy vazifalari to'g'risida turli xil qarashlarni namoyish qilish uchun biz ulardan bir nechtasini keltiramiz.

1. 
   Haqiqiy vaqt tizimi - bu har qanday dasturning muvaffaqiyati nafaqat uning mantiqiy to'g'riligiga, balki natijani olish uchun zarur bo'lgan vaqtga bog'liq bo'lgan tizimdir. Vaqt chegaralari qoniqtirilmasa, tizim xatosi qayd etiladi.
   

Shunday qilib, vaqt cheklovlarini qondirish kafolatlanishi kerak. Bu tizimni oldindan aytib bo'lishni talab qiladi , ya'ni . hozirgi holati va ish hajmidan qat'i nazar, kerakli vaqt ichida kerakli natijani beradi. Shu bilan birga, tizim mavjud resurslardan foydalanishning eng katta foizini ta'minlashi maqsadga muvofiqdir.
RTOS talab qilinadigan vazifaning yaxshi namunasi - konveyer tasmasidan qismni oladigan robotni boshqarish. Qism harakatlanmoqda va robotda uni olishi mumkin bo'lgan kichik vaqt oynasi mavjud. Agar kech bo'lsa, u holda qism endi konveyerning to'g'ri qismida bo'lmaydi va shuning uchun robot to'g'ri joyda bo'lishiga qaramay, ish bajarilmaydi . Agar u avvalroq joylashtirilgan bo'lsa, unda qism hali yuqoriga chiqishga ulgurmaydi va u yo'lini to'sib qo'yadi.
Yana bir misol, avtopilotdagi samolyot bo'lishi mumkin. Sensor servolari doimiy ravishda o'lchov natijalarini boshqaruv kompyuteriga uzatishi kerak. Agar biron-bir o'lchov natijasi o'tkazib yuborilsa, bu samolyot tizimlarining haqiqiy holati va boshqaruv dasturidagi u haqidagi ma'lumotlar o'rtasida yo'l qo'yib bo'lmaydigan nomuvofiqlikka olib kelishi mumkin.
Ba'zan real vaqtda "qattiq" va "yumshoq" talablar o'rtasida farqlanadi. Agar dasturning kechikishi boshqariladigan tizimning ishlashini to'liq buzishga olib keladigan bo'lsa, unda "kuchli" real vaqt haqida gapiradi. Agar bu faqat ishlashning yo'qolishiga olib keladigan bo'lsa, unda "zaif" real vaqt haqida gapiradi. Aksariyat dasturiy ta'minot "zaif" real vaqtga mo'ljallangan va yaxshi RTOSning maqsadi, agar boshqaruv dasturi hech qachon o'z ishini tugatmasa ham, tizimning xavfsiz ishlashini ta'minlashdir.

2. 
   POSIX 1003.1 standarti RTOS ni quyidagicha belgilaydi: “Operatsion tizimlardagi real vaqt – ma’lum vaqt oralig‘ida operatsion tizimning kerakli darajadagi xizmat ko‘rsatish qobiliyatidir”.
   
3. 
   Ba'zan real vaqtda tizimlar doimiy tayyorlik tizimlari (onlayn tizimlar) yoki "etarli javob vaqtiga ega interaktiv tizimlar" deb ataladi. Bu odatda marketing maqsadlarida amalga oshiriladi. Haqiqatan ham, agar interaktiv dastur "real vaqt" deb nomlansa, bu shunchaki yuzlab millisekundlik kechikish sezilmaydigan odamning so'rovlarini ko'rib chiqish vaqti borligini anglatadi.
   
4. 
   Ba'zida "real vaqt tizimi" tushunchasi "tezkor tizim" bilan belgilanadi. Bu har doim ham to'g'ri emas. Hodisaga RTOS javobining kechikish vaqti unchalik muhim emas (u bir necha soniyagacha bo'lishi mumkin). Asosiysi, bu vaqt ko'rib chiqilayotgan dastur uchun etarli va kafolatlangan bo'lishi kerak. Ko'pincha, kafolatlangan ish vaqtiga ega bo'lgan algoritm bu xususiyatga ega bo'lmagan algoritmga qaraganda unchalik samarali emas. Misol uchun, "tezkor" tartiblash algoritmi (tezkor) boshqa ko'plab tartiblash algoritmlariga qaraganda o'rtacha tezroq, lekin uning kafolatlangan murakkabligi bahosi ancha yomonroq.
   
5. 
   Ko'pgina muhim sohalarda RTOS ilovalari o'zlarining "real vaqt" tushunchalarini taqdim etadilar. Misol uchun, raqamli signalni qayta ishlash (DSP) jarayoni, agar ma'lumotlarni tahlil qilish (kirish) va/yoki ishlab chiqarish (chiqishda) tahlil va tahlil bilan bir vaqtda amalga oshirilishi mumkin bo'lsa, "real vaqt" deb ataladi. yoki raqamli signalni qayta ishlashsiz bir xil ma'lumotlarni yaratish.
   

Misol uchun, agar audio ma'lumotlarni qayta ishlash 2,00 soniyalik audioni tahlil qilish uchun 2,01 soniyani talab qilsa, bu real vaqtda jarayon emas. Agar 1,99 soniya davom etsa, bu real vaqtda jarayondir.