Поэтому в системах, не связанных требованиями реального времени, управление задачами устроено именно таким образом.
Таким образом, в случае систем реального времени критерий оптимальности использования ресурсов – выполнение критичных ко времени задач в кратчайший срок, а системах, не обязанных удовлетворять требованиям реального времени – недопущение бесполезного использования ресурсов. Очевидно, что для функционирования систем этих классов требуются операционные системы, в которых реализованы разные алгоритмы управления задачами.
Операционные системы, нацеленные на выполнение критичных ко времени задач в кратчайший срок называют операционными системами реального времени, а операционные системы, направленные на недопущение бесполезного использования ресурсов – операционными системами общего назначения. Следовательно, основное различие этих операционных систем – в алгоритмах управления задачами.
Рассмотрим остальные отличия 1) Обязательное наличие в ОСРВ масштабируемости. Для системы реального времени недопустимо наличие неиспользуемых модулей операционной системы. Масштабируемость достигается за счёт использования микроядра или наличия возможности сборки ядер с различным составом модулей, в зависимости от потребностей прикладных приложений.
2) Четкое разграничение в ОСРВ средств разработки и исполнения. Набор инструментов исполнения в ОСРВ (ядро, драйверы, исполняемые модули) обеспечивает функционирование приложения реального времени.
Система разработки – подсистема (или модуль) операционной системы, или система разработанная третьей фирмой, предназначенная для разработки приложений, предназначенных для исполнения в этой операционной системе. Для каждой ОС общего назначения существует большое количество средств разработки приложений, выпущенных как фирмой – разработчиком этой ОС, так и другими фирмами. В стандартный вариант поставки ОС общего назначения, как правило, не входит.
Система исполнения – подсистема операционной системы, предназначенная для исполнения прикладных программ. Включает в себя ядро ОС, драйвера устройств, и другие модули, различные для разных ОС.
В систему разработки входит набор средств, обеспечивающих создание и отладку приложения реального времени. Эти инструменты (компиляторы, отладчики и всевозможные вспомогательные средства) работают, как правило, в популярных и распространенных ОС, таких, как UNIX и Windows. Кроме того, многие ОСРВ имеют и так называемые резидентные средства разработки, исполняющиеся в среде самой операционной системы реального времени.
Механизмы, обеспечивающие работу ОС в режиме реального времени 1. Система приоритетов и алгоритмы диспетчеризации. Базовыми инструментами разработки сценария для системы являются система приоритетов процессов (задач) и алгоритмы планирования (диспетчеризации) ОСРВ.
В многозадачных ОС общего назначения используются, как правило, различные модификации алгоритма круговой диспетчеризации, основанные на понятии непрерывного кванта времени (time slice), которое предоставляется для исполнения данного процесса. Планировщик по истечении каждого кванта времени просматривает очередь активных процессов и принимает решение, какому из них передать управление, основываясь на приоритетах.
Приоритеты могут быть фиксированными или меняться со временем — это зависит от алгоритмов планирования в данной ОС, но рано или поздно процессорное время получат все процессы в системе. Алгоритмы круговой диспетчеризации в чистом виде в ОСРВ неприменимы. Основным их недостатком является то, что в течение непрерывного кванта времени процессором владеет только один процесс.
Рассмотрим подробнее некоторые алгоритмы диспетчеризации 1. Циклический с приоритетами. Этот алгоритм гарантирует, что процессорное время получит поток с наивысшим приоритетом из готовых к выполнению. Если активный в настоящее время поток имеет приоритет ниже, чем какой-либо из готовых к выполнения потоков, то процессор передаётся потоку с большим приоритетом. Для потоков с равным приоритетом используется механизм FIFO (первым пришёл – первым ушёл).
2. FIFO с приоритетами. этот алгоритм является расширением циклического алгоритма с приоритетами. Он позволяет более справедливо распределить процессорное время среди
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.
