45451

Виды операционных систем реального времени. QNX. OS-9. VxWorks. Операционные системы реального времени для Windows. IA-Spox, RTX, Falcon, Hyperkernel

Доклад

Информатика, кибернетика и программирование

Операционные системы реального времени для Windows. ОСРВ по Windows Windows CE – система ориентирована на небольшие контроллеры и включает большую часть функций ядра стандартной ОС для поддержки средств являющихся зарегистрированной маркой Microsoft. ОС РВ Стандартная ОС с поддержкой общих функций Поддержка расширений служащих для выполнения задач РВ Расширения ISPOX В расширении ОС Windows для реального времени. Данное расширение разработано для системы Windows95 98.

Русский

2013-11-17

190.5 KB

15 чел.

Виды операционных систем реального времени. QNX. OS-9. VxWorks. Операционные системы реального времени для Windows. IA-Spox, RTX, Falcon, Hyperkernel.

Виды ОС

1. QNX (1982г.) – применяется для народного хозяйства и военных целей. В России появилась в 1992 году. Построена по fleet – технологии. Особенности: является гибридом 16/32 – битной системы; размер ядра от 28 кб; задачи взаимодействуют с помощью сообщений; поддержка распределенных сетевых вычислений; поддержка FAT и NTFS.

«-» ориентирована на платформу Intel.

«+» распространяется бесплатно для некоммерческого использования.

2. OS-9 (Motorola). Платформы Motorola, Intel, Hitachi. Основное применение: мобильные телекоммуникационные устройства. Имеют развитые сетевые средства, обладают свойством переносимости приложений, обеспечивает функционирование 65535 задач одновременно, а также 255 пользователей. OS-9000 переносимая версия OS-9. На 95% сделана на языке С. Используется в системах военного или аэрокосмического комплекса, бытовой электроники, связи. Основной упор делается на PowerPC. Основной метод – разделение времени с вытеснением.

3. VxWorks / Tornado. Данная ОС РВ разработана компанией Windrive System. Система ориентирована на следующие платформы Intel 860, 960, 386, PowerPC, Spark. Основная ориентация: встроенные контроллеры с возможностью распределенных вычислений.

Система обработки разделена на два этапа:

  1.  Подготовка проекта и реализация на инструментальной ЭВМ среде Tornado
  2.  Загрузка полученного кода на Host ЭВМ

Все Host ЭВМ могут обмениваться информацией на базе стандартного протокола TCP/IP. Используется механизм распределения задач или построение распределенной системы. Основная архитектура ОС – микроядро, поэтому количество поддерживаемых драйверов зависит от состава пакета. VxWorks поддерживает сетевые средства в виде Ethernet, RS 232, кросс-шина, поддерживает создание приложений на С, С++, имеет средство разработки проекта, средство управления проектом, командный интерпретатор, поддерживает файловую систему NTFS, а также CASE- средство Control Show, поэтому система позволяет реализовать необходимый перечень решаемых задач.

Применение: Сетевое и коммуникационное оборудование, промышленный контроль технологических процессов и бортовые вычислительные системы. Разработка тренажеров пилотов: в системе обеспечивается реальные условия для обучения пилота при экстремальных ситуациях. Все алгоритмы управляются VxWorks, выполняет порядка 40 Host ЭВМ. Система регулирования движения на перекрестках г. Нью-Йорка: система обеспечивает отслеживание транспортного потока, управление светофорными объектами, управление системой. Система спутниковой связи «Банкир» используется для обеспечения передачи информации центрального банка РФ c филиалами. Система состоит из четырех групп элементов: три космических и одна наземная. Количество модулей примерно 50-60.

ОСРВ по Windows 

Windows CE – система ориентирована на небольшие контроллеры и включает большую часть функций ядра стандартной ОС для поддержки средств являющихся зарегистрированной маркой Microsoft.

ОС РВ

Стандартная ОС с поддержкой общих функций

Поддержка расширений служащих для выполнения задач РВ


Расширения

  1.  IA-SPOX

В расширении ОС  Windows для реального времени. Разработано в 1994 году компанией Spectron microsystem. Данное расширение разработано для системы Windows95/98. Основное отличие от стандартной ОС заключается во включении виртуальных драйверов, взаимодействующих с ядром ОС.

Набор виртуальных драйверов обеспечивает детерминированную реакцию ядра и не позволяет пользователю напрямую взаимодействовать с функциями ядра. Обслуживание запросов осуществляют виртуальные драйвера.

Основное применение: высокоскоростная связь в приложениях, а также в приложениях, требующих быстрые детерминированные реакции.

Система поддерживает необходимый набор прерываний. Система работает в нормальном состоянии, если приложений не больше 20. На данный момент такая система не поддерживается.

  1.  RTX

(Real Time Extension)

Производитель – VenturCom.

Данное расширение ориентированно на Windows NT и его линейку, а также на Linux. Ядро ОС является отдельной задачей и загружается как отдельная задача.

З.П.1 – задача пользователя 1, З.П.2 – задача пользователя 2.

Из вышеотмеченного следует уменьшение времени доступа к памяти (не приложений из-под Windows, а задач пользователя). Допускается взаимодействие с аппаратной частью напрямую из задач. Сократились задержки по работе с прерываниями. Если задача требует реального времени, то она запускается в отдельном планировщике; если она не требует реального времени, то запускается через Windows.

Основная особенность: добавлен планировщик задач.

Основное применение: мониторинг промышленных, мониторинг промышленных сетей, а также управление задачами в мягком режиме реального времени. При зависании задачи Windows система не функционирует.

Расширение RTX нашло поддержку компанией Microsoft, часть функций была введена в Windows XP.

  1.  Falcon

Разработчик: Radisys.

Применение в ОС класса Windows NT.

Расширение основано на объектно-ориентированной архитектуре, поэтому ядро Falcon взаимодействует с ядром Windows, как две равноправные задачи. Выполнение задач осуществляется по встроенному алгоритму:

Поэтому Windows не влияет на работу всей остальной системы. При “подвисании” Windows задачи РВ будут продолжать выполняться, а задачи не РВ будут отправляться в ОС реального времени.

Данное расширение поддерживает создание системы «жесткого» реального времени.

Из всех расширений Falcon является более стабильным и более надежным.

  1.  HyperKernel

Ориентировано для Windows NT. Все программное обеспечение делится на две части:

1. ПО операторного интерфейса.

2. Высокоскоростные задачи управления.

ОС реального времени и Windows – единое ядро, взаимодействия между ними нет. ОС реального времени – надстройка над Windows. При “подвисании” Windows система останавливается.

Применения не нашло, используется для задач «мягкого» реального времени.

Рис. Монолитная архитектура

ОС Linux OS.

LinxOS – ОС РВ, обеспечивающая собственные функции управления задачами, управления сетевым взаимодействием и системой прерываний на базе ядра ОС Mandrake Linux. Система построена на базе микроядра, имеет собственный командный интерфейс, аналогичный Linux. Имеет поддержку расширенных графических средств, обеспечивает выполнение любой задачи в режиме реального времени. Основной платформой является Intel 86 серии, а также поддержка платформ Motorola.

Гибрид ОС разработан в 2004г. для разработки и поддержки приложений реального времени, стандартных пользовательских задач выполняемых на ПК.

Достоинства и недостатки ОС РВ

Недостатки:

1. Узко определенная поддержка промышленных контроллеров

2. Отсутствие поддержки производителей контроллеров за исключением Intel

3. Высокая стоимость прикладного ПО ОС РВ

4. Отсутствие связи с производителями прикладного ПО

Достоинства:

1. Универсальность подхода (разработчику не требуется создавать собственную ОС и разрабатывать ПО)

2. все другие достоинства зависят от конкретной реализации систем, в т.ч. своевременность выполнения задачи.

Вывод: Наиболее популярными и широко используемыми ОС РВ являются те системы, которые поддерживают большое количество платформ и их применение ориентировано на большое количество услуг для конечных пользователей. Основной фактор применения ОС РВ заключается в необходимости использования своевременности получения результатов, следовательно, самая используемая система OS-9 и OS-9000. 


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

39319. Проектирование устройства сбора данных 485.5 KB
  Разработка блока выработки адресов каналов коммутатора. В радиотехнических системах и в технике связи УСД используются для обработки сигналов функционального контроля каналов связи диагностирования состояния аппаратуры. Имеется F аналоговых каналов. Необходимо опрашивая их согласно заданной последовательности получаемые из каналов аналоговые величины с помощью АЦП преобразовывать в цифровую форму двоичные слова стандартной длины 1 байт = 8 бит и помещать в последовательные ячейки некоторой области ЗУ начиная с ячейки имеющей...
39321. Цифровые системы передачи. Расчет помехозащищенности цифровой линии передачи 346.5 KB
  Целью данной курсовой работы является формирование начальных умений и навыков самостоятельного проектирования междугородной цифровой линии передачи. В ней рассмотрен основной круг вопросов, решаемых в процессе проектирования...
39322. Формирование начальных умений и навыков самостоятельного проектирования междугородной циф 325 KB
  2 Расчёт длин регенерационных участков Размещение необслуживаемых регенерационных пунктов НРП вдоль кабельной линии передачи осуществляется в соответствии с номинальной длиной регенерационного участка РУ для проектируемой ЦСП. При необходимости допускается проектирование укороченных относительно номинального значения РУ которые следует располагать прилегающими в ОП или ПВ так как блоки линейных регенераторов в НРП не содержат искусственных линий ИЛ. Количество НРП на секциях ОП1 ПВ и ОП2 ПВ определяется из выражений: N1 = n1 – 1;...
39323. Проектирование цифровой линии передачи 231.5 KB
  В состав аппаратуры входят: оборудование вторичного временного группообразования ВВГ конечное оборудование линейного тракта ОЛТ необслуживаемые регенерационные пункты НРП а также комплект контрольноизмерительных приборов КИП. Сформированный в оборудовании ВВГ цифровой сигнал в коде МЧПИ или ЧПИ HDB3 или AMI поступает в оконечное оборудование линейного тракта которое осуществляет согласование выхода оборудование ВВГ с линейным трактом дистанционное питание НРП телеконтроль и сигнализацию о состоянии оборудования линейного тракта...
39324. Особенности построения цифровых систем передачи 506.5 KB
  В состав аппаратуры ИКМ120у входят: оборудование вторичного временного группообразования ВВГ оконечное оборудование линейного тракта ОЛТ необслуживаемые регенерационные пункты НРП а так же комплект контрольноизмерительных приборов ИКП. Сформированный в оборудовании ВВГ цифровой сигнал в коде МЧНИ или ЧПИ HDB3 или AMI поступает в оконечное оборудование линейного тракта которое осуществляет согласование выхода оборудования ВВГ с линейным трактом дистанционное питание НРП телеконтроля и сигнализацию о состоянии оборудования линейного...
39325. ПОЛЕССКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ РАДИАЦИОННО-ЭКОЛОГИЧЕСКИЙ ЗАПОВЕДНИК 48.5 KB
  На прилегающей к Чернобыльской АЭС территории трех наиболее пострадавших районов Брагинского Наровлянского и Хойникского с сентября 1988 года начал функционировать Полесский государственный экологический заповедник переименованный через год в Полесский государственный радиационноэкологический заповедник ПГРЭЗ. На территории заповедника находятся 96 бывших населенных пунктов в которых в доаварийный период проживало 22 тысячи человек. Изза загрязнения долгоживущими трансурановыми радионуклидами большая часть территории Полесского ГРЭЗ не...
39326. ПАМЯТНИКИ ПРИРОДЫ 41 KB
  Старинные парки охраняются как памятники садовопаркового искусства и имеют культурную историческую эстетическую дендрологическую ценность. Сегодня эти парки привлекают людей красотой свежестью воздуха тишиной. стали создаваться парки регулярного стиля строгой геометрической планировки.
39327. Token ring и FDDI 19.38 KB
  Поэтому при образовании общего кольца из двух колец передатчики станций попрежнему остаются подключенными к приемникам соседних станций что позволяет правильно передавать и принимать информацию соседними станциями. В FDDI достигается битовая скорость 100 Мб с Процедура инициализации FDDI несколько отличается от инициализации Token Ring: Для выполнения процедуры инициализации каждая станция сети должна знать о своих требованиях к максимальному времени оборота токена по кольцу. Параметр TTRT отражает степень потребности станции в пропускной...