Кад чујемо реч оперативни систем, прво нам падне на памет да се оперативни систем користи у преносним рачунарима и рачунарима. Генерално користимо различите типове оперативних система попут Виндовс КСП, Линук, Убунту, Виндовс 7,8.8.1 и 10. У паметним телефонима оперативни системи су попут КитКат, Јеллибеан, марсхмаллов и Ноугат. У дигиталном електронском уређају постоји нека врста оперативног система који је развио програм микроконтролера . Постоје различите врсте оперативних система да се развије за микроконтролер, али овде смо разговарали о оперативном систему у реалном времену.
Шта је оперативни систем у реалном времену?
РТОС је оперативни систем, мозак је система у реалном времену и његов одговор на улазе одмах. У РТОС-у задатак ће бити завршен до наведеног времена и његови одговори на предвидљив начин на непредвидиве догађаје. Структура РТОС-а је приказана у наставку.
Структура РТОС-а
Врсте РТОС-а
Следе три различите врсте РТОС-а
- Мекани оперативни систем у реалном времену
- Тврди оперативни систем у реалном времену
- Чврст оперативни систем у реалном времену
Врсте РТОС-а
Мекани оперативни систем у реалном времену
Мекани оперативни систем у реалном времену има одређене рокове, може се пропустити и они ће предузети радњу у тренутку т = 0 +. Мекани оперативни систем у реалном времену је врста ОС-а и не садржи ограничења на екстремна правила. Критично време овог оперативног система је донекле одложено. Примери овог оперативног система су дигитална камера, мобилни телефони и мрежни подаци итд.
Мекани оперативни систем у реалном времену
Тврди оперативни систем у реалном времену
Ово је такође врста ОС-а и предвиђа се до крајњег рока. Предвиђени рокови ће реаговати у тренутку т = 0. Неки примери овог оперативног система су управљање ваздушним јастуком у аутомобилима, антиблокирна кочница, систем управљања мотором итд.
Чврст оперативни систем у реалном времену
У предузећу у стварном времену оперативни систем има одређена временска ограничења, нису строга и може проузроковати нежељене ефекте. Примери овог оперативног система су визуелни преглед индустријске аутоматизације.
Рад са оперативним системом у реалном времену
Следе различите врсте основних функционалности РТОС-а
- Планер заснован на приоритету
- Рутина прекида системског сата
- Детерминистичко понашање
- Синхронизација и размена порука
- РТОС услуга
Планер заснован на приоритету
У планеру заснован на приоритетима, већина РТОС-а има између 32 и 256 могућих приоритета за појединачне задатке или процесе. Овај планер ће покренути поступак са највишим приоритетом. Ако се задатак изводи на ЦПУ, тада се изводи следећи задатак са највишим приоритетом и наставља се са процесима.
У систему ће процес са највишим приоритетом имати ЦПУ
- Трчи да се затвори
- Ако првобитни задатак преузме нови, тада је спреман поступак високог приоритета.
Постоје три стања задатака или процеса која су спремна за покретање, а друго је блокирано, а опис сваког стања дат је у наставку.
Спремни за трчање
Говори се да је спремно за покретање када процес има све ресурсе за покретање, али не би требало да буде у радном стању. Тада се позива као спреман за трчање.
Трчање
Ако се задатак извршава, каже се да је у стању рада.
Блокирано
У овом стању, ако нема довољно ресурса за покретање, онда се шаље у блокирано стање.
Три технике су модификоване да би се распоредио задатак, следи следеће са њиховим описом.
Заказивање сарадње
У овој врсти распореда, задатак ће се изводити док се извршење не доврши
Роунд Робин заказивање
У овом заказивању, сваком процесу се додељује фиксни временски интервал и процес треба да доврши своје извршавање, иначе задатак губи проток и генерисање података.
Превентивно заказивање
Превентивно заказивање укључује приоритетну расподелу времена која зависи од времена. Генерално се користи 256 нивоа приоритета и сваки задатак има јединствени ниво приоритета. Постоје неки системи који подржавају ниво приоритета, а више задатака има неке приоритете.
Рутина прекида системског сата
Да би извршио временски осетљиву операцију, РТОС ће пружити неку врсту системских сатова. Ако постоји системски сат од 1 мс, задатак морате извршити за 50 мс. Обично постоји АПИ који вас прати да бисте рекли „За 50мс ме пробуди“. Стога би задатак био у положају за спавање док се РТОС не пробуди. Имамо две напомене да пробуђени неће обезбедити да се покрене тачно у то време, то зависи од приоритета и ако се тренутно врши већи приоритет, то би било одложено.
Детерминистичко понашање
РТОС се помера у великој мери да заштити да ли сте узели 100 задатака или 10 задатака, не прави разлику у раздаљини за пребацивање контекста и одређује следећи задатак са највишим приоритетом. У главном подручју детерминистичко, РТОС је руковање прекидима, када им се сигнализира линија прекида, РТОС одмах предузима радњу исправне рутине услуге прекида и прекидом се рукује без икаквог одлагања.
Морамо да чујемо да ће програмери пројекта написати ИСР-ове специфичне за хардвер. Пре тога, РТОС даје ИСР-ове за серијске портове, системске сатове и можда је мрежни хардвер, али ако постоји нешто специјализовано попут пејсмејкер сигнала, актуатора итд., Нису део РТОС-а.
Ово је све о грубим уопштавањима и постоји велика разноликост примене у РТОС-у. Неки од РТОС-а раде на другачији начин и горњи опис је у могућности за велики део постојећих РТОС-а.
Синхронизација и размена порука
Синхронизација и размена порука омогућавају комуникацију између задатка једног система с другим системом и услуга размене порука које следе. За синхронизацију унутрашњих активности користи се застава догађаја и за слање текстуалних порука које можемо користити у поштанском сандучету, цевима и редовима порука. У заједничким областима података користе се семафори.
- Семафори
- Заставе догађаја
- Поштанске сандучиће
- Цеви
- Редови порука
Услуга РТОС
Најважнији део оперативног система је кернел. Да би се надзирао хардвер, задатак би требао бити ослобођен, а одговорности кернела управља и распоређује ресурсе. Ако задатак не може привући пажњу ЦПУ-а сваки пут, постоје неке друге услуге које језгро пружа. Следеће су
- Временске услуге
- Услуге руковања прекидима
- Услуге управљања уређајима
- Услуге управљања меморијом
- Улазно-излазне услуге
Предности РТОС-а
- Када су сви ресурси и уређаји неактивни, тада РТОС даје максималну потрошњу система и више резултата.
- Када се задатак извршава, нема шансе да добијете грешку, јер РТОС не садржи грешке.
- Алокација меморије је најбољи тип за управљање у овој врсти система.
- У овој врсти система, време пребацивања је врло краће.
- Због мале величине програма, РТОС се користи у уграђени систем попут транспорта и других.
У овом чланку смо разговарали о томе како ће функционисати оперативни систем у реалном времену. Надам се да сте читајући ово добили неке основне информације. Ако имате питања у вези са овим чланком или за спровођење електричних пројеката , слободно коментаришите у одељку испод. Ево питања за вас, које су функције РТОС-а?
