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

17 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

9744. Любовь в подростковом возрасте 14.39 KB
  Любовь в подростковом возрасте Что такое любовь. Каковы ее соотношения с дружбой. На эти вечные вопросы никто еще не дал исчерпывающего ответа. Однако, несомненно, эти прекрасные чувства играют исключительно важную роль в формировании личности челов...
9745. Условия залегания и свойства горных пород 51.17 KB
  Условия залегания и свойства горных пород Осадочные породы состоят из пластов и слоев. Пласт - это геологическое тело, сложенное однородной осадочной горной породой, и ограниченное сверху и снизу параллельными плоскостями. Положение пласта в простра...
9746. Свойства горных пород. Породоразрушающие инструменты 19.15 KB
  Свойства горных пород. Породоразрушающие инструменты. Механическое разрушение - энергия для разрушения горной породы передается от двигателя с поверхности к породоразрушающему инструменту. После изобретения долота 1906 году, шарошечными долотами бур...
9747. Колонковые долота 53.44 KB
  Колонковые долота. Типы колонковых снарядов. Снаряд НЕДРА - используется при роторном бурении. (КС НЕДРА 203/104)Наружный диаметр/диаметр керна. Силур. - применяются при отборе керна при сложных условиях 146/30 Кембрий - применяе...
9748. Бурильная колонна и ее элементы 115.59 KB
  Бурильная колонна и ее элементы. Ведущая бурильная труба или квадрат. Это квадратная толстостенная штанга, имеющая на одном конце переводник для соединения с вертлюгом, и нижний штанговый переводник и предохранительный переводник. Имеет в сече...
9749. Роль УБТ, создание оптимальной работы БК 52.49 KB
  Переходники могут быть, правая-левая, обе правые.. найти калибраторы, расширители... Роль УБТ, создание оптимальной работы БК. Роль УБТ - создает нагрузку на долото и растягивает часть БК. Определение длины УБТ при роторном бурении. Gд – нагруз...
9750. Подготовка обсадных колонн к спуску к скважину 59.41 KB
  Подготовка обсадных колонн к спуску к скважину. На буровую завозится количество буровых труб с 5% запасом от длины обсадной колонны по проекту. Обсадные трубы должны быть опрессованы на БТО - базопроизводственное обслуживание, или на бур...
9751. Цементирование скважины 487.84 KB
  Цементирование скважины. Цементирование ОК - это процесс вытеснения бурового раствора из кольцевого пространства, тампонажным раствором. (Рис. 1) Цель цементирования: Разобщение насыщенных жидкостью и газами проницаемых горизонтов Упрочн...
9752. Забойные двигатели. Типы забойных двигателей 64.55 KB
  Забойные двигатели. Типы забойных двигателей: Турбобур Объёмные двигатели Электробур. При турбинном бурении БК не вращается, а лишь компенсировать вращающий момент от долота. По БК подается промывочная жидкость, таким образом БК яв...