O’quv uslubiy majmua

9.4. Signal protsessorlari uchun operatsion tizimlar

9.2-rasmda real vaqt amaliy vazifalarini yaratish va qo‘llash uchun SRIB tizimlarida zarur bo‘lgan interfeyslari va standartlari keltirilgan. Tarmoq ilovalari uchun OSI TC / IP ma’lum standarti kiritiladi. Ma’lumotlarga kirish uchun SQL standarti qo‘llaniladi, tashqi qurilmalar uchun VME va Futurebus tizimli shinalar standartlari tavsiya qilinadi. X.11 (ilovalar va grafikani aks etish tizimi o‘rtasida o‘zaro aloqa), QSF (akustik axborot), Motiff (interfaol o‘zaro aloqa kutubxonasi) foydalanuvchi bilan interfeysni ta’minlash imkonini beradi [18].

Tarmoqlar Tizimlar

Dasturlash tillari

TCP/IP ^POSIX
Real vaqt
^standar ^{masalalari SQL Ma’lumotlar}
_{ti VME X.11}
^Futurebus+ ^QSF/Motiff

^Qurilma ^{Foydalanuvchi}

9.2-rasm. Real vaqt ilovalari uchun interfeyslar va standartlar

Bugungi kunda standart mikropropessorli arxitekturalar bilan ishlash uchun

ko‘plab real vaqt operatsion tizimlari mavjud. Bulardan engko‘pqo‘llanadiganlarini ko‘rib chiqamiz.

QNX operatsion tizimi Kanadaning QNX Software System Ltd (1981) kompaniyasi ishlanmasi hisoblanadi. QNX operatsion tizimi 16/32-bitli operatsion tizimning gibridi bo‘lib, foydalanuvchi undan o‘z xohishiga qarab foydalanadi. Ko‘pincha u real vaqt masshtabida ishlayotgan tizimni yaratish uchun qo‘llaniladi. Tizimning to‘liq installyatsiyasi, tarmoq vositalari uchun kerak bo‘lgan vaqt 10-15 minutni tashkil etadi. Tizimning resurslarga unchalik talabchan emasligi tizimning
Watcom C/C++ (QNX uchun asosiy kompilyator) kompilyatori ko‘rinishidagi 132

zaruriy va yetarli ishlab chiqish muhiti bilan 10 Mb hajmiga sig‘ish bilan namoyish

qilinadi.

QNX-mikroyadro va ma’lumotlarni almashish tamoyili asosida qurilgan birinchi tijoriy OT. Tizim turli darajasidagi (menejerlar va drayverlar) erkin jarayonlar (biroq ma’lumotlarni almashish orqali o‘zaro aloqada bo‘lgan) birligi realizatsiya qilingan bo‘lib, bu darajalarning har biri servisning muayyan turini realizatsiya qiladi. Bu esa quyidagi bir necha muhim afzalliklarga erishish imkonini berdi:

– uning real vaqt vazifalariga qo‘llanishini bildiruvchi bashorat qilsa bo‘lishligi, UNIX ning hech bir versiyasi bunday sifatga erisha olmaydi, chunki yadrokodijuda katta. UNIXoperatsiontizimida uzilishga ishlovberuvchida istalgan tizimli chaqirish oldindan aytib bo‘lmaydigan tutilishiga olib keladi.
− resurslardan optimal foydalanish tufayli erishiladigan masshtablanishlik va samaradorlik.
− OTkatalogidaqo‘yilganvazifalaruchunzarur, keraklidrayverlargategishli fayllar bor. Drayverlar va menejerlarni dinamik tarzda ishga tushirish va buyruq satridan uchirish mumkin. Shuningdek, kerakli funksiyalarni ta’minlash uchun real zarur bo‘lgan modullarni sotib olish imkoniyati mavjud;
− bir vaqtning o‘zida kengayish va ishonchlilik, chunki yozilgan drayverni tizimning nostabilligini chaqirish xavfi ostida yadroga kompilyatsiya qilish shart emas.
Jarayonlar o‘rtasida o‘zaro aloqaning asosiy vositasi sifatida tizim xabarlarni uzatishdan foydalanadi. Shu munosabat bilan 32 bitli muhitda 32 va 16-bitli kodga ega jarayonlar o‘zaro aloqasi amalga oshishi mumkin, bunda ma’lumotlar istalgan jarayonlar o‘rtasida uzatiladi. Jarayonlar tizimning bitta yoki turli komp’yuterlarda joylashganligi ahamiyat kasb etmaydi. Axborotni uzatish uchun paketlar qo‘llaniladi. Tarmoq administratori ushbu paketlarni topib, mikroyadroga jo‘natadi, u o‘z navbatida ularni lokal xabarlar shinasiga jo‘natadi. QNX nafaqat QNX-jarayonlar xabarlar paketini topa oladi. Shuningdek, tarmoq operatoriga TSP/IP kabi
paketli protokollarni uzatish uchun murojaat qilish oson. QNXda ma’lumotlarga 133
tarmoqli ishlov berish shunchalik qulayki, Ethernet, Token Ring yoki ketma-ket port

(unga modem ham ulanishi mumkin) orqali bog‘langan kompyuterlarning istalgan Intel turli to‘plamini bitta tarmoqqa ulash mumkin. QNX uchun ko‘plab foydalanuvchi dasturlari ishlab chiqilgan bo‘lib, ular ishlab chiqaruvchanligi bo‘yicha boshqa operatsion tizimlar boshqaruvi ostidagi analoglardan afzalroq [25, 26, 27].

QNX operatsion tizimining qo‘llanilishiga yaqqol misol bo‘la oladi: − yirik mintaqalarda kredit kartochkalari bilan ishlash;
− yo‘l harakatini boshqarish;

− telekommunikatsion tizimlar kommutatorlarini boshqarish; − texnologik jarayonlarni boshqarish.
Bozorda QNXning asosiy raqobatchilari VxWorks, LynxOS bo‘lib, ular QNX singari Motorola 680, Intel 486,960, Power PC, HPPA-RISC, DEC Alpha standart mikroprotsessorli arxitekturani qo‘llab-quvvatlaydilar.
Signal protsessorlarning ilk modellari hozirgi tasavvurdagi operatsion tizimlarga ega bo‘lmagan operativ xotiraning cheklangan resurslari va protsessorlar arxitekturasining tor spetsializatsiyasi tufayli to‘laqonli RVOT ni yaratish imkoni bo‘lmagan. SP funksional imkoniyati kengayishi va foydalanuvchilarga ko‘rsatiladigan xizmatlar spektrining kattalashishi bilan bitta boshqaruvchi dasturli mikrodastur to‘plamidan to‘laqonli operatsion tizimni yaratishga o‘tish zarurati tug‘ildi. VLIW texnologiyasi bo‘yicha kutilgan TMS 320S6000 signal protsessori uchun protsessor yadrosi 8ta parallel hisoblash moduli dan tuzilgan. Protsessor real vaqt SRIB ko‘pprotsessorli tizimlarni (radiolokatsiya, bazaviy stansiyalarning telekommunikatsion qurilmalari) qurish uchun mo‘ljallangan. Dasturiy qo‘llab-quvvatlash ishlab chiquvchining integrallashtirilgan muhiti (assembler, kompilyator, sozlagich, redaktor)ni va DSP/B105 real vaqt ko‘p funksiyali operatsion tizimni o‘z ichiga oladi. Bu RVOTdan TMS seriyasining barcha SP platformalari foydalanadi.
Yaqinda Rossiyada ishlab chiqilgan RVOT Micro DSP-RTOS ko‘p vazifali


ilovalar (jarayonlar) bilan ishlashga mo‘ljallangan. Bu OT protsessor vaqtini 134
vazifalar o‘rtasida taqsimlaydi va ular orasida o‘tishni ta’minlaydi, operatsion tizim

yadrosining funksiyalar to‘plami: ichki apparat tuzilmalar initsializatsiyasi, OTni ishga tushirish, kontekstni saqlash va qayta tiklash mexanizmi, vazifalarni boshqarish (vazifani qo‘shish, o‘chirish, uni blokirovkalash, blokirovka rejimidan chiqarish, vazifaga berilgan ma’lumotlarni qabul qilish, vazifa prioritetini o‘zgartirish)ga ega. Vazifalarni sinxronlashtirish va ularning o‘zaro aloqasi uchun maxsus signallar, semaforlar, xabarlar va xabarlar navbati nazarda tutilgan. Bundan tashqari, uzilishlarning tegishli bayroqlar va uzilishdan qaytish tizimi funksiyasi rivojlangan tizimi mavjud.

Shuningdek, Linux operatsion tizimining signal protsessorlarda ishlashga mo‘ljallangan bir necha variantini yaratilganligini qayd etish lozim. O‘zida SP va hisoblash yadrosini birlashtirgan integrallashtirilgan protsessorlarning chiqishi bilan ularning asosida to‘laqonli operatsion tizimlardan foydalanish imkoniyati paydo bo‘ldi. Masalan, Rossiyada ishlab chiqarilgan “Multipor” signal RISC-yadrosida 2.6.19 versiyasi Linux operatsion tizimlari va 6.3 versiyasi QNX real vaqt OTlari yadrosi portlashtirilgan [26, 27].