Функции могут быть добавлены без существенных изменений программного обеспечения. Использование СОВ еще больше упрощает процесс проектирования, разбивая код приложения на отдельные задачи. С упреждающим.
СРВ все критические события времени обрабатываются как можно быстрее и эффективнее. СРВ позволяет лучше использовать системные ресурсы, предоставляя ценные сервисы, такие как семафоры, почтовые ящики, очереди, временные задержки, тайм-ауты и т. д. Основное различие между общими вычислительными операционными системами и операционными системами реального времени — необходимость «детерминированного» временного поведения в операционных системах реального времени. Формально «детерминированное» время означает, что службы операционной системы потребляют только известные и ожидаемые количества времени. Теоретически эти времена обслуживания могут быть выражены как математические формулы. Эти формулы должны быть строго алгебраическими и не включать никаких случайных компонент синхронизации. Случайные элементы времени обслуживания могут вызвать случайные задержки в прикладном программном обеспечении и затем могут сделать приложение случайным образом пропущенным в реальном времени сроками — сценарий явно неприемлем для встроенной системы реального времени. Общепринятые операционные системы реального времени часто не являются детерминированными.
Их услуги могут вводить случайные задержки в прикладное программное обеспечение и, таким образом, вызывать медленную отзывчивость приложения в неожиданные моменты времени. С другой стороны, операционные системы реального времени часто выходят за рамки базового детерминизма. Для большинства служб ядра эти операционные системы предлагают постоянную независимую от нагрузки синхронизацию. МУЛЬТИЗАДАЧНОСТЬМногозадачная среда позволяет создавать приложения как набор независимых задач, каждый из которых имеет отдельный поток исполнения и собственный набор системных ресурсов. Межзадачные средства связи позволяют этим задачам синхронизировать и координировать свою деятельность. Многозадачность обеспечивает основополагающий механизм приложения для контроля и реагирует на многочисленные дискретные события реального мира и является существенным для многих приложений реального времени[5]. Многозадачность создает появление нескольких потоков выполнения, выполняемых одновременно, когда на самом деле ядро чередует их выполнение на основе алгоритма планирования. Это также приводит к эффективному использованию времени процессора и имеет важное значение для многих встроенных приложений, где процессоры ограничены в скорости вычислений из-за стоимости, мощности, площади кремния и других ограничений.
В многозадачной операционной системе предполагается, что различные задачи должны сотрудничать для удовлетворения потребностей всей системы. Совместное использование потребует, чтобы задачи связывались друг с другом и обменивались общими данными упорядоченным дисциплинированным образом, не создавая излишних противоречий и взаимоблокировок. Способ передачи данных и совместного использования данных должен регулироваться таким образом, чтобы предотвращалась ошибка обмена данными или совместного доступа к данным, а также конфиденциальные данные для задачи. Кроме того, задачи могут быть динамически созданы и завершены другими задачами, когда и когда это необходимо.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Операционные системы реального времени играют важную роль в области встроенных систем, особенно для критически важных приложений. Выбор определенной.
СРВ для приложения может быть сделан только после тщательного изучения функций, предоставляемых СВР. Системы реального времени и встроенные системы используются во многих приложениях, таких как бортовые компьютеры, медицинские инструменты и системы связи. Встроенные системы характеризуются ограниченной памятью процессора, ограниченной вычислительной мощностью и необычными интерфейсами для внешнего мира. Требования в режиме реального времени налагают строгие временные ограничения для предоставления результатов встроенной обработки. Ядра СРВ скрывают от прикладного программного обеспечения низкоуровневые детали системного оборудования и в то же время предоставляют несколько категорий услуг прикладному программному обеспечению. К ним относятся: управление задачами с приоритетным планированием на основе приоритетов, надежная межзадачная связь и синхронизация, нефрагментированное распределение динамической памяти и базовые службы таймера. Вопрос о детерминанте времени имеет важное значение для дифференциации операционных систем общего вычислительного уровня от операционных систем реального времени. Эта проблема возникает во многих частях ядер операционной системы, таких как планировщики задач, распределение динамической памяти и обмен сообщениями между запросами. В то время как общие вычислительные операционные системы часто предлагают недетерминированные услуги в этих областях, для решения систем реального времени и встроенных систем необходимы полностью детерминированные решения. Ряд операционных систем реального времени реализуют эти решения в своих компактных высокопроизводительных ядрах.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
Зыль С. Н. Проектирование, разработка и анализ программного обеспечения систем реального времени — СПб.: БХВ-Петербург, 2010.
Зыль С. Н. Операционная система реального времени QNX: от теории к практике. — 2-е изд., перераб. и доп.- СПб.: БХВ-Петербург, 2004.
Сорокин С. Системы реального времени.- Современные технологии автоматизации, 1997.
Бурдонов И.Б., Косачев А. С., Пономаренко В. Н. Операционные системы реального времени. Franz Rammig, Michael Ditze, Peter Janacik, Tales Heimfarth, TimoKerstan, Simon Oberthuer, Katharina Stahl. Basic concepts of real time operating systems. — Hardware-Dependent Software, 2009.
