Muxammad al-xorazmiy nomidagi toshkent axborot texnologiyalari

3.Real vaqt tizimada qisqacha tarixi. 
Haqiqiy vaqt tizimlarining tarixi, Qo'shma Shtatlardagi o'zgarishlar bilan 
tavsiflangan, kompyuterning rivojlanishi bilan chambarchas bog'liq. Zamonaviy 
real vaqt tizimlari, masalan, atom elektr stantsiyalari, harbiy samolyotlarning 
qurol-yarog' tizimlari yoki tibbiy kuzatuv uskunalari murakkab, ammo ko'pchilik 
hali ham 1940-1960 yillarda ishlab chiqilgan tizimlarning xususiyatlari bo‘yicha 
qurilgan.
U birinchi bo'lib 1947 yilda AQSh harbiy-dengiz floti uchun IBM tomonidan 
ishlab chiqilgan Whirlwind loyihasida yoki AQShning Havo kuchlari uchun 
yaratilgan yarimavtomatik yer osti havosidan himoya qilish tizimida (SAGE) 
ishlatilgan. Ikkala loyiha ham real vaqt tizimlari sifatida bugungi standartlarga mos 
keladi. Vaqtincha qo'shadigan hissasiga qo'shimcha ravishda, Whirlwind loyihasi 
birinchi marta ferrit yadrosidan foydalanishni va Fortran-dan oldingi yuqori 
darajadagi til kompilyatorini o'z ichiga oldi.
Boshqa erta real vaqt tizimlari SABRE (1959 yilda American Airlines 
tomonidan ishlab chiqilgan) kabi aviachiptalarni rezervasyon qilishda, shuningdek 
jarayonlarni boshqarish uchun ishlatilgan, ammo milliy kosmik dasturning paydo 

---

bo'lishi real vaqtni rivojlantirish uchun yanada ko'proq imkoniyatlarni taqdim etdi 
kosmik va telemetriya boshqaruv tizimlari. O'tgan asrning 60-yillariga kelib 
bunday tizimlarning jadal rivojlanishi ro'y berdi va shundan keyingina real vaqt 
rejimida ishlov berishga moslashtirilgan uskunalarning mavjudligi bilan real vaqt 
rejimidagi muammolarni hal qilishga jiddiy noharbiy qiziqish paydo bo'ldi. 
4. Real vaqt tizimi klassifikatsiyasi 
 
Tizim biron bir voqea yoki so'rovga aniq belgilangan vaqt ichida javob berishga 
majbur bo'lganda, biz buni real vaqtda tizim deb ataymiz. Belgilangan vaqt 
belgilangan muddat deb nomlanadi. Ushbu tizimlar oldindan aytib berilishi kerak 
va shuning uchun aniqlanish asosida aniqlanadi. 
Agar real vaqt tizimi o'rnatilgan bo'lsa, biz uni real vaqtda o'rnatilgan tizim deb 
ataymiz. Ushbu maqolada biz ushbu ikkita atamani bir-birining o'rnida ishlatamiz. 
Haqiqiy vaqtda o'rnatilgan tizimlarga misollar samolyotlarni boshqarish, 
qulflashga qarshi tormoz tizimlari, elektron yurak stimulyatorlari va 
dasturlashtiriladigan mantiq nazorati kabi "missiya muhim" ilovalardir. 
Real vaqt rejimida vaqtni cheklab qo'yish maqbulligiga qarab tasniflash 
mumkin. Agar vaqt cheklovini o'tkazib yuborish mutlaqo nomaqbul bo'lsa, 
masalan, agar inson hayotini yo'qotishi mumkin bo'lsa, biz buni real vaqtda qiyin 
tizim deb ataymiz. Yuqorida aytib o'tilgan elektron yurak stimulyatori bunga 
misoldir. 
Agar vaqt cheklovi etishmayotgan bo'lsa, qabul qilinishi mumkin, ammo 
keraksiz bo'lsa, biz uni real vaqtda yumshoq tizim deb ataymiz. Elektron pochta 
tizimlari, simsiz marshrutizatorlar va kabel qutilaringiz real vaqt rejimida 
cheklovlarga ega bo'lib, ular ular uchun mo'ljallangan. Shunday bo'lsa-da, ushbu 
muddatlarni o'tkazib yuborish oqibatlari unchalik katta emas yoki ahamiyatsiz 
bo'ladi, masalan, sizning sevimli televizion shoularingiz bir soniya davomida 
buferlashga majbur bo'lishi mumkin. Agar real vaqt rejimida yumshoq dastur 
ma'lum bir operatsiyani bajarish muddatini o'tkazib yuborsa, operatsiya darhol o'z 
qiymatini yo'qotmaydi. Buning o'rniga vaqt o'tishi bilan qiymat kamayadi, ya'ni 
vaqt belgilangan muddatdan ancha uzoqlashganda, u nolga tushadi. 
Ko'pgina tizimlar spektrdan yumshoqgacha bo'lgan spektrda mavjud bo'lib, bu 
erda belgilangan muddatni o'tkazib yuborish mumkin emas, ammo bu bajariladigan 
operatsiya darhol o'z qiymatini yo'qotadi. Ushbu spektr ichida joylashgan tizimlar 
ko'pincha real vaqt tizimlari deb nomlanadi. 

---

Vaqtni cheklash 
Har bir real vaqt tizimida vaqtni cheklashlar to'plami mavjud bo'lib, ular u uchun 
mo'ljallangan. Tizimda vaqt cheklovlari bo'lmasa, u real vaqtda emas. Ushbu vaqt 
cheklovlarini ikki toifaga bo'lish mumkin: voqealarga javob va vazifalarni 
rejalashtirish. 
Hodisalarga javob 
Hodisa - bu tizim javob berishi kerak bo'lgan ogohlantiruvchi narsa. Bular apparat 
va dasturiy ta'minotda boshlanishi mumkin va ular biron bir narsa yuz berganligini 
va ular bilan shug'ullanish kerakligini ko'rsatadi. Hodisa ichki yoki tashqi tanaffus 
ko'rinishida paydo bo'lganda ko'proq tanish bo'lishi mumkin. Masalan, tugma 
bosilganda tizim buni sezishi va kerakli operatsiyalarni bajarishi mumkin. 
Voqealar har qanday vaqtda tizim o'zgarishini aniqlasa hosil bo'lishi mumkin. 
Tizim hodisani aniqlagan vaqt va uning ushbu hodisaga javob bergan vaqti 
o'rtasidagi vaqt, kechikish deyiladi. Kechikish aniqlanish vaqtini olib tashlagan 
holda javob vaqti sifatida belgilanadi. 
L = T
r
– T
d
Vazifalarni rejalashtirish 
Vazifa - bu tizim protsessor tomonidan bajarilishi kerak bo'lgan ko'rsatmalar 
to'plami. Ba'zi real vaqtda tizim dizaynerlari vazifalarni rejalashtirishni afzal 
ko'rishadi, ayniqsa agar ular vaqti-vaqti bilan bajarilsa. Ko'pgina o'rnatilgan 
tizimlar bir necha marta kirishlarni his qilishlari va so'ngra ushbu yangi 
ma'lumotlarga asoslangan holda chiqishlarni o'zgartirishlari kerak. Ushbu turdagi 
tizimlar vazifalarni ishlatishga yordam beradi. Ushbu vazifalar odatda 
rejalashtiruvchi deb ataladigan dasturiy ta'minot yordamida rejalashtiriladi va 
bajariladi. Rejalashtirilgan vazifani bajarish kerak bo'lgan vaqt va u aslida 
bajarilishi vaqti orasidagi vaqt jitter deb ataladi. Jitter istalgan vaqtni olib tashlagan 
holda haqiqiy vaqt sifatida aniqlanadi. 
J = T
a
– T
d

---

Haqiqiy vaqtda ishlaydigan tizim voqealarni javobini, vazifalarni rejalashtirishni 
yoki ikkalasini ishlatmasligidan qat'i nazar, yakuniy maqsad maqbul deb 
hisoblangan yuqori chegarani (eng yomon stsenariy) belgilashda iloji boricha kam 
kutish va jitterga ega bo'lishdir. 
Loyihalash namunalari 
Qanday qilib real vaqtda o'rnatilgan tizimni loyihalashtirishga o'tish kerak? 
Tizimning talablari o'sib borishi va vaqtni cheklashi bilan, belgilangan 
muddatlarga rioya qilgan holda o'rnatilgan tizimning barcha ehtiyojlarini 
boshqarish qiyinlashadi. Quyida sanoatning barcha sohalarida qo'llaniladigan bir 
nechta aniq belgilangan printsiplar keltirilgan. 
Dumaloq-Robin 
Dumaloq robinalar jadvali - real vaqt tizimining cheklovlarini boshqarish 
uchun eng taniqli va keng tarqalgan rejalashtirish algoritmlaridan biridir. 
Nomidan ko'rinib turibdiki, u ishlaydi: tizimning har bir tarkibiy qismiga 
umumiy resurslardan foydalanish va kerakli vazifani bajarish uchun navbat 
beradi. Quyidagi rasmda keyingi vazifaga o'tishdan oldin har bir vazifaga 500 ms 
ish vaqti berilgan CPU ko'rsatilgan. Vazifalar 500 ms ichida bajarilishi mumkin 
yoki tugamasligi mumkin va ular ko'pincha burilish paytida to'xtagan joyni 
olishadi. 
Navbat 
Real vaqt tizimlarida yana bir foydali konstruktsiya bu navbatdir. Navbat 
mahsulotni ishlab chiqarish liniyasi deb o'ylash mumkin va u qayta ishlanadi. 
Tayyor bo'lgandan so'ng, tizim navbatdagi elementni navbatdan olib tashlaydi va 
unga ishlov beradi. Shunday qilib, bajarilishi kerak bo'lgan yangi vazifa 
navbatga qo'yilishi mumkin va tizim oldin kelgan barcha vazifalarni bajarishini 
kutadi. Oxir oqibat, yangi vazifa hal qilinadi, hatto uning orqasida ko'proq 
vazifalar paydo bo'ladi. 3-rasmda A topshirig'i va B topshirig'i bajarilgunga 
qadar C vazifasi navbatda o'tiradigan birinchi-in-out (FIFO) navbati ko'rsatilgan.

---

Dumaloq-Robin
RTOS 
Vaqt cheklovlarini boshqarishning ortiqcha xarajatlari shunchalik katta bo'ldiki, 
biron bir dizayn uslubi yoki printsipidan foydalanish endi mumkin bo'lmaydi. 
Aynan shu vaqtda real vaqtda ishlaydigan operatsion tizim eng yaxshi echimga 
aylanadi. Haqiqiy vaqtda ishlaydigan operatsion tizim yoki ROSOS (R-toss deb 
ataladi) rejalashtirish va navbatning tuzilish usullaridan foydalanadi, ammo bu 
qo'shimcha funktsiyalarni, shu jumladan vazifa ustuvorligini, uzilishlar bilan 
ishlashni, vazifalararo aloqalarni, fayl tizimlarini, ko'p tarmoqli va boshqalarni o'z 
ichiga oladi. Ko'proq. Bularning barchasi vaqtni cheklash maqsadlariga erishish va 
engib o'tishning eng samarali usuliga olib keladi. Ommabop real vaqt operatsion 
tizimlariga VxWorks, QNX, eCos, MbedOS va FreeRTOS kiradi. Oldingi 
ro'yxatdagi birinchi ikkitasi mulkka tegishli, ammo qolgan uchtasi bepul ishlatilishi 
mumkin. MbedOS Arm-ning Mbed platformasi bilan ishlaydi va FreeRTOS 

---

ko'plab turli mikrokontrolörlarga yuborilgan. Kelgusi maqolada biz ulardan 
bittasini olishni va ishlashini o'rganishimiz mumkin.