Что такое операционная система реального времени (ОСРВ)? 

  В режиме реального времени операционной системы, используемой для нанесения средства в режиме реального времени для тех применений , где обработка данных должны быть выполнены в фиксированной и малого кванта времени. Он отличается от компьютера общего назначения, где концепция времени не считается столь важной, как в операционной системе реального времени. RTOS — это система с разделением времени, основанная на прерываниях часов. Программа обработки прерываний (ISR) обслуживает прерывание, созданное системой. ОСРВ использовала Приоритет для выполнения процесса. Когда процесс с высоким приоритетом входит в систему, процесс с низким приоритетом прерывается для обслуживания процесса с более высоким приоритетом. Операционная система в реальном времени синхронизировала процесс. Чтобы они могли общаться друг с другом. Ресурсы могут быть использованы эффективно без потерь времени. Побробнее читайте тут compshop.kz.

  ОСРВ контролируют сигнал трафика; Ядерные реакторы Управляющие научные эксперименты, системы медицинской визуализации, промышленные системы, системы впрыска топлива, бытовые приборы — вот некоторые приложения операционной системы реального времени.

  Операционные системы реального времени — это очень быстрые и быстро отвечающие системы. Эти системы используются в среде, где большое количество событий (обычно внешних) должно быть принято и обработано за короткое время. Обработка в реальном времени требует быстрой транзакции и характеризуется немедленным ответом. Например, измерение на нефтеперерабатывающем заводе показывает, что температура становится слишком высокой и может потребовать немедленного внимания, чтобы избежать взрыва.

  В операционной системе реального времени происходит небольшая перестановка программ между первичной и вторичной памятью. Большую часть времени процессы остаются в первичной памяти для обеспечения быстрого отклика, поэтому управление памятью в системе реального времени менее требовательно по сравнению с другими системами.

  Time Sharing Operating System основана на управляемом событиями и разделяющем время дизайне.

  Управляемое событием : При переключении по событию задача с более высоким приоритетом требует обслуживания ЦП в первую очередь, чем задача с более низким приоритетом, известная как планирование приоритетов.

  Разделение времени : переключение происходит после фиксированного кванта времени, известного как циклическое планирование.

  В этих проектах мы в основном имеем дело с тремя состояниями технологического цикла.

 1) Выполняется : когда процессор выполняет процесс, он находится в рабочем состоянии.

 2) Готов : когда процесс имеет все ресурсы, требующие выполнения процесса, но он все еще не находится в рабочем состоянии из-за отсутствия ЦП, он называется состоянием готовности.

 3) Заблокировано : когда процесс не имеет всех необходимых ресурсов для выполнения, он блокируется.

  Задержка прерывания : задержка прерывания — это время между прерыванием, генерируемым устройством, и до его обслуживания. В ОСРВ прерывание поддерживается за фиксированный промежуток времени, то есть время ожидания ограничено.

  Выделение памяти : RTOS поддерживает статическое, а также динамическое выделение памяти. Оба выделения используются для различных целей. Как и в статической памяти, выделение используется для компиляции и проектирования с использованием структуры данных стека. Динамическое распределение памяти, используемое для времени выполнения, использует структуру данных кучи.

 Основные функции операционной системы реального времени:

1. Управляйте процессором и другими системными ресурсами в соответствии с требованиями приложения.

2. Синхронизировать и отвечать на системные события.

3. Эффективно перемещать данные между процессами и осуществлять координацию между этими процессами.

  Системы реального времени используются в средах, где требуется принять большое количество событий (как правило, внешних по отношению к компьютерной системе) и обрабатывать их в форме быстрого реагирования. Такие системы должны быть многозадачными. Поэтому основной функцией операционной системы реального времени является управление определенными системными ресурсами, такими как процессор, память и время. Каждый ресурс должен быть разделен между конкурирующими процессами, чтобы выполнить общее функционирование системы. Помимо этих основных функций операционной системы реального времени существуют определенные вторичные функции, которые не являются обязательными, но включены для повышения производительности:

1. Обеспечить эффективное управление оперативной памятью.

2. Предоставить эксклюзивный доступ к ресурсам компьютера.

Термин «реальное время» относится к технике обновления файлов данными транзакции сразу после события, с которым оно связано.

  Еще несколько примеров обработки в реальном времени:

1. Система бронирования авиабилетов.

2. Система управления воздушным движением.

3. Системы, которые обеспечивают немедленное обновление.

4. Системы, которые предоставляют до минуты информацию о ценах на акции.

5. Защитные прикладные системы типа RADAR.

  Операционные системы реального времени в основном используют приоритетное планирование. Они поддерживают более одной политики планирования и часто позволяют пользователю устанавливать параметры, связанные с такими политиками, такие как временной интервал в циклическом планировании, когда каждая задача в очереди задач запланирована до максимального времени, установленного временем. параметр среза, в циклическом порядке. Сотни уровней приоритета обычно доступны для планирования. Также можно указать, что некоторые конкретные задачи не являются приоритетными.

Компоненты операционной системы реального времени

  Операционная система реального времени содержит следующие компоненты:
• Планировщик : этот элемент в ОСРВ сообщает, в каком порядке могут выполняться задачи, что обычно основано на приоритете. Это основной элемент ОСРВ.
• Симметричная многопроцессорная обработка (SMP) : ОСРВ может выполнять несколько различных множественных задач, поскольку это ее способность, позволяющая выполнять параллельную обработку. Это также известно как многозадачность.
• Библиотека функций : это элемент RTOS, который действует как интерфейс, так что он может связывать ядро ​​и код приложения. Этот код приложения отправляет запросы к ядру через библиотеку функций, чтобы приложение могло дать желаемый результат.
• Управление памятью: этот элемент необходим для того, чтобы система могла выделить память для каждой программы. Это важный элемент ОСРВ.
• Время быстрой отправки или время переключения контекста . Термин «задержка отправки» означает интервал времени между завершением задачи, которое идентифицируется операционной системой, и временем, которое занимает поток, который находится в очереди готовности, которая начала обработку.
Как следует из названия, время переключения контекста — это время, которое требуется системе для переключения с одного работающего потока на другой. Это время сохраняет контекст текущей задачи, а также заменяет его контекстом нового потока, и это время должно быть минимальным и оптимальным для ОСРВ.
• Пользовательские объекты данных и классыRTOS использует языки программирования, такие как C / C ++, которые организованы в соответствии с типом их работы. RTOS будет использовать их, чтобы контролировать указанное приложение.

Типы Операционной Системы Реального Времени

   1) Мягкая операционная система реального времени : процесс не может быть выполнен в указанный срок. Его можно пересечь, затем выполнить, не нанося вреда системе. Примером являются цифровая камера, мобильные телефоны и т. Д.

  2) Оперативная операционная система реального времени : процесс должен быть выполнен в установленный срок. Срок не должен быть превышен. Время выгрузки для жесткой операционной системы реального времени составляет почти менее нескольких микросекунд.

Примерами являются управление подушками безопасности в автомобилях, антиблокировочная система тормозов, система управления двигателем и т. Д.

Приложения операционной системы реального времени

  • Системы управления : ОСРВ спроектированы таким образом, чтобы они могли управлять приводами и датчиками. Они могут выполнять команды системы управления. Контролируемые системы — это те, которые можно контролировать с помощью датчиков, а их задачи можно изменять с помощью исполнительных механизмов. Теперь задача ОСРВ состоит в том, чтобы считывать данные с датчиков и перемещать исполнительные механизмы, выполняя некоторые вычисления, чтобы можно было управлять движением полета.
  • Обработка изображений (IP): обработка изображения в реальном времени выполняется для того, чтобы мы могли внести некоторые коррективы в движущиеся объекты. В этом нам нужны наши компьютеры, камеры или другие устройства, которые должны работать в режиме реального времени, так как требуется максимальная точность в задачах промышленной автоматизации. Например, что-то происходит с конвейерной лентой, когда предмет движется вниз или возникает какой-либо другой дефект, мы можем контролировать эти проблемы в режиме реального времени, если наша система работает в режиме реального времени.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *