Системы реального времени

Description

Учебное пособие содержит курс лекций по операционным системам реального времени и создаваемым на их платформе специализированным информационным системам реального времени. Пособие также содержит комплекс лабораторных работ по одноименной дисциплине. Предназначено для студентов направления подготовки «Математическое обеспечение и администрирование информационных систем», также других специальностей, изучающих дисциплины «Операционные системы», «Операционные системы и оболочки» Рецензенты: канд. техн. наук, проф. СамГУПС В. А. З а с о в, канд. физ.-мат. наук, доц. Самарского университета В. П. Ц в е т о в Рис. 4.2. ОС РВ на основе микроядра Рис. 4.3. Объектно-ориентированная ОС РВ Рис. 8.1. Переходные состояния процессов ОС РВ Глава 2. Обзор операционных систем реального времени §1. Linux реального времени §2. Операционные системы реального времени и Windows Перечислим необходимые требования к ОС для обеспечения предсказуемости. Удовлетворяет ли Windows NT требованиям, предъявляемым к ОС РВ? Предсказуемость системных вызовов Win32 API. Управление прерываниями в NT. Управление памятью в NT Может ли Windows NT использоваться в качестве ОС РВ? Коммерческие решения, расширяющие NT возможностями обработки в реальном времени. Использование NT как таковой Реализация Win32 API над другой ОС РВ. Совместная работа на одном процессоре NT и ОС РВ Использование многопроцессорной архитектуры. §3. Операционная система QNX §4. Проект Neutrino Архитектура микроядра Neutrino. Указанные цели продекларировать гораздо легче, чем их достичь. Например, идея реализации ОС для систем реального времени с интерфейсом POSIX существует давно, но никому этого пока не удавалось сделать. POSIX-системы име... Микроядро и наноядро. Очевидно, расширение функций привело к увеличению размера микроядра с 10 до 28 Кбайт. Однако его содержимое теперь лучше структурировано. Фактически в нем выделилось "наноядро", обеспечивающее поддержку фундаментальных объектов м... Микроядро и дополнительные модули. Главное отличие микроядра Neutrino от микроядра QNX – это его соотношение с внешними модулями. В QNX микроядро физически существовало в коде менеджера процессов, что означало необходимость использования последнего да... Альтернативная реализация дополнительного сервиса. Менеджер процессов ProcNto представляет собой набор нитей, исполняющихся в адресном пространстве микроядра, и отвечает за управление памятью, поддержку пространства имен и создание новых процессов. Не... Расширения ядра и добавление новых системных вызовов. Еще одно новшество микроядра Neutrino заключается в поддержке расширений (еxtensions). Код Neutrino содержит различные таблицы переходов, которые могут быть переопределены в момент исполнения любой... Управление процессами и памятью. Как уже отмечалось, управление процессами и памятью не является, строго говоря, функцией Neutrino – это функция менеджера процессов ProcNto, который, кроме этого, занимается поддержкой пространства имен ввода/вывода и ... Объекты и сервис микроядра. Neutrino поддерживает 48 системных вызовов (QNX – 14), обеспечивающих нити, передачу сообщений, сигналы, системные часы и таймеры, обработку прерываний и механизмы синхронизации нитей. Процессы и нити: диспетчеризация и синхронизация. Neutrino поддерживает модель нитей POSIX 1003.1с, в соответствии с которой процесс может динамически создавать и уничтожать одну или более нитей. Разработчики могут по своему выбору использовать для ра... Модель событий и средства обмена сообщениями. Модель событий Neutrino представляет собой еще одно значительное достижение этой системы. Учитывая сложность и многообразие форм событий и способов уведомления о них, реализация такой системы в каждой паре... Системные часы и таймеры. Системные часы используются для отслеживания времени суток, которое, в свою очередь, используется таймерами. Neutrino обеспечивает системный вызов для плавной синхронизации часов между несколькими системами. Обработка прерываний. Этот пункт является одним из самых сложных при разработке ОС для системы реального времени, поскольку необходимо выполнить множество плохо согласующихся требований. API обработки прерываний в достаточной степени соответствует пре... Практические аспекты применения системы. В соответствии с целями проекта система Neutrino должна быть в конечном итоге пригодна для решения таких разных задач, как создание системы управления беспилотным летательным аппаратом или создание корпоративно... Графическая подсистема Photon. Существует несколько довольно известных операционных систем, пригодных для создания систем реального времени. Однако большинство из них неспособны решить проблему реализации графического интерфейса пользователя (GUI) для... Сетевой сервис и файловая система. Сетевой сервис в Neutrino представлен только протоколом TCP/IP. Разработчики Neutrino хотели предоставить пользователям полный набор функциональных возможностей классического стека TCP/IP, но были вынуждены учитывать... Средства разработки и совместимость. Для успеха любой операционной системы необходимо наличие высококачественных средств разработки приложений. В отличие от большинства систем Neutrino имеет свои собственные средства разработки вместо обычного компиля... Средства работы с Internet и разработка Internet-приложений. Ни одна современная ОС не может сегодня игнорировать "фактор Internet". В поддержке Internet нет ничего необычного, за исключением того, что и здесь нужно было учитывать основное требование ... Заключение. Neutrino – не единственная новая разработка в области операционных систем. Существует ряд других интересных проектов, некоторые из них построены на принципах, сходных с QNX (микроядро и обмен сообщениями), и пригодны для применения в систе... Системные требования. Рекомендуемый минимум аппаратных мощностей Шаг 1. Скачивание установочного образа Шаг 2. Получение лицензионного ключа Вернемся на главную страницу сайта www.qnx.com. В среднем столбце под названием «Downloads» находим строку «Try QNX now for free!» (рис. 2), нажимаем на «Download the 30 day evaluation». На открытой странице нажимаем на изображение Get your license ke... Шаг 4. Сохранение важных данных и разделение диска.