Лекции - Часть 3-2 - файл n1.doc

Лекции - Часть 3-2
скачать (14.3 kb.)
Доступные файлы (1):

n1.doc

67kb.

01.09.2004 20:52

скачать

---

Смотрите также:
• Москатов Ю.А. Электронная техника. Лекции по электронике (Документ)
• Крамаренко А.А., Широких Л.А. Лекции по строительной механике стержневых систем. Часть 4. Статически неопределимые системы. Метод перемещений (Документ)
• Губко М.В. Лекции по принятию решений в условиях нечеткой информации (Документ)
• Конспект традиционной лекции по теме: «Электрохимические методы анализа (часть 1)» Тип лекции : информационная, традиционная лекция (Документ)
• Перцев Н.В. Лекции по эконометрике. Часть II. Вычислительные аспекты (Документ)
• Лекции по гражданскому праву общая часть (Лекция)
• Огурцов А.Н. Лекции по физической химии: Фазовое равновесие и растворы. Часть 3 (Документ)
• Огурцов А.Н. Лекции по физической химии: Основы химической термодинамики. Часть 1 (Документ)
• Лекции по истории философии (Лекция)
• Прокопьев И.И. Избранные лекции по педагогике. Дидактика (Документ)
• Долбик А.И. Устройства СВЧ и антенны. Часть 1 (Документ)
• Лекции - Часть 3-3 и 3-4 (Лекция)

n1.doc

3.2. Операционные системы реального времени и Windows

Сегодня становится широко распространенным желание потребителей использовать Windows NT в системах реального времени [9]. Для этого имеется ряд весомых, на первый взгляд, причин: Win32 API считается стандартом, а на его базе разработано огромное количество программ; графический интерфейс стал сегодня очень популярным; для NT имеется немало готовых решений для коммерческих применений; в среду NT включены многие виды средств разработки. Тем не менее, возможно ли использование Windows для разработки системы реального времени?

Перечислим необходимые требования к ОС для обеспечения предсказуемости.

Требование 1. ОС РВ должна быть многонитевой и допускать вытеснение (preemtible).

Предсказуемость достигается, если в ОС допускается много параллельных потоков управления (нитей), а диспетчер ОС может прервать выполнение любой нити (вытеснить ее) в системе и предоставить ресурсы той нити, которой они требуются в первую очередь. ОС и аппаратная архитектура также должны предоставлять множество уровней прерываний, чтобы вытеснение было возможно и на уровне прерываний.

Требование 2. Диспетчеризация должна осуществляться на базе приоритетов.

Основная сложность диспетчеризации заключается в том, чтобы обнаружить, какая именно нить нуждается в ресурсах в первую очередь. В идеале ОС РВ предоставляет ресурсы той нити или драйверу, которым осталось меньше всего времени до установленного срока. Чтобы сделать это, ОС должна знать, когда нить обязана завершить свою работу и сколько времени ей понадобится. Поскольку это очень трудно реализовать, таких ОС пока еще не существует. Поэтому механизм диспетчеризации потоков управления в современных ОС базируется на понятии приоритета: ресурсы предоставляются нити с наивысшим приоритетом.

Требование 3. Механизм синхронизации нитей должен быть предсказуемым.

Механизм захвата ресурсов и межнитевых связей необходим, поскольку нити разделяют общие ресурсы.

Требование 4. Должна существовать система наследования приоритетов.

Разделение нитями с разными приоритетами общих ресурсов может привести к классической проблеме инверсии приоритетов. Чтобы избежать этого, ОС РВ должна допускать "наследование" приоритета, подталкивая нить с низшим приоритетом. Наследование приоритета означает, что блокирующая нить наследует приоритет нити, которую она блокирует (конечно, только если последняя обладает более высоким приоритетом).

Требование 5. Временные характеристики ОС должны быть предсказуемы и известны.

Разработчик СРВ должен знать, сколько времени затрачивается на ту или иную системную работу. Кроме того, должны быть известны уровни системных прерываний и уровни IRQ (линий запросов прерываний) драйверов устройств, максимальное время, которое они затрачивают и т.п.

Несмотря на то, что сегодня Windows NT не отвечает в полной мере требованиям, предъявляемым к операционной системе реального времени, давление рынка привело к появлению коммерческих решений, расширяющих NT возможностями обработки в реальном времени.

---