Операциионые системы реального времени Системы реального времени
Существует множество интерпретаций систем реального времени. Общим для их является времени отклика или реакции системы, тоисть времени необходимого системе чтобы выдать соответственный сигнал связанный с входным.
Система реального времени – система, для которой время выдачи выходного сигнала является существенным.
Любая деятельность по обработке информации либо система, где необходима реакция на внешние входные воздействия за конечный и определённый период времени. По скольку выходной сигнал связан с определёнными изменениями в окружабщем систему реальном мире, то выходной сигнал должен соответствовать тем же изменениям что и входной. Задержка между выходом и входом во времени должна быть достаточно малой чтобы обеспечить своевременность времени отклика системы. Например в системе наведения выходной сигнал необходимо выдавать с интервалами в несколько миллисекунд. Тогда как в управляемой компютером сборкой автомобилей реакция может быть в пределах 1 секунды.
Система реального времени, это системна которая требует реакции на внешние воздействия в интервалы времени предопределённые внешней средой.
В наиболее общем смысле все эти определения охватывают весьма широкий спектр функций компютера. Например ОС Юникс может считается системой РВ если пользователь получит отклик в течении нескольких сикунд. Как правило не страшно если ответ за ето время не поступит. Поетому корректность или правильность функционирования рельного времени зависит не только от логического результата но и от времени в котором ети результаты были произведены. Специалисты практики часто проводят розличия между жосткими и мягкими системами реального времени
Жосткие СРВ – те для которых требуется чтобы реакция системы происходила в пределах заданного промежутка времени.
Мягкие СРВ – те для которых время отклика важно но система всё еще будет функционировать правильно если иногда крайние сроки будут нарушены.
Мягкие системы сами по себе могут отличатся от интерактивных, в которых нет явных временных крайних сроков.
Многие системы имеют подсистемы как жёсткого так и мягкого типа.
Временное интервальное ограничение которое иногда может быить превышено, и для которго опоздание не сущетвенно – квази ограничение. В некоторых системах могут быть установлены вероятносные ограничения. Нпаример: жесткая функция должна производить вывод каждые 300 мс.
В дальнейшем термин системы реального времени будет использоватся как бля обозначения мягких так и жёстких систем.В жёсткой или мягкой системе РВ ПК взаемодействует с некоторым физическим оборудованием и проводит наблюдение или управление действиями етого оборудования.
Главной особенностю является роль компютера в качестве компонента оброботки данных.
Ядра систем рв
Процесс – абстракция функционирующей программы и является логической единицей вычислительной роботы, планируемой ОС . Он как правило, представляется структурой данных, которая содержит состояние выполняемой задачи, корректность ее выполнения(для РВ), атрибуты(время выполнения), связанные с ним ресурсы. Поток - легковесный процесс, который разделяет ресурсы с другими процессами или ресурсами. Каждый процесс постоянно находиться в рамках другого процесса и использует ресурсы этого процесса. Потоки находящиеся в рамках одного и того же процесса разделяют эти процессные ресурсы. ОС РВ должны обеспечивать 3 основные функции по отношению к задачам планирования, диспетчеризации, взаимосвязи и синхронизации. Ядро ОС является наименьшей частью предназначенной для таких целей. Планировщик определяет какие следующие задачи будут запускаться в многозадачной системе в то время как, диспетчер выполняет необходимый учет использования ресурсов чтоб запустить эту задачу. Взаимодействие между процессами и синхронизация обеспечивают такую взаимосвязь с задачей. Перемещение вверх по иерархической классификации от низкоуровневого нано ядра ОС с полным набором свойств иллюстрирует обеспечивает системе дополнительную функциональность . Нано ядро обеспечивает низкоуровневое управление потоками (легковесные процессы), оно предоставляет только один из трех сервисов, обеспечиваемых ядром. Микро ядро в дополнение к этому предусматривает планирование задач. Ядро также обеспечивает межпроцессное взаимодействие и синхронизацию с помощью семафоров, почтовых ящиков в и других методов. Исполняющая система «супервизор» является ядром которое включает выделенные блоки памяти, сервисы ввода / вывода и другие сложные компоненты ОС. Большинство ядер коммерческих ОС РВ является супервизорами. ОС является исполняющей системой которая обеспечивает обобщенный пользовательский интерфейс, безопасность и систему управления фалами. Независимо от архитектуры ОС ее целью является поддержка функционирования в режиме РВ всей системы и обеспечение удобного многозадачного окружения, которое должно быть гибким и надежным. Псевдо ядра Многозадачном в реальном времени может быть достигнута без прерываний и без самой ОС, если существует подобная возможность то такие подходы более предпочтительны. Потому, что получающиеся системы более проще анализировать.