Современные операционные системы

Современные операционные системы
Что такое операционная система / Операционные системы реального времени

Операционные системы реального времени




Еще одна разновидность операционных систем — это системы реального времени. Эти системы характеризуются тем, что время для них является ключевым параметром. Например, в системах управления производственными процессами компьютеры, работающие в режиме реального времени, должны собирать сведения о процессе и использовать их для управления станками на предприятии. Достаточно часто они должны отвечать очень жестким временным требованиям. Например, когда автомобиль перемещается по сборочному конвейеру, то в определенные моменты времени должны осуществляться вполне конкретные операции. Если сварочный робот приступит к сварке с опережением или запозданием, машина придет в негодность. Если операция должна быть проведена точно в срок (или в определенный период времени), то мы имеем дело с системой жесткого реального времени. Множество подобных систем встречается при управлении производственными процессами, в авиационно-космическом электронном оборудовании, в военной и других подобных областях применения. Эти системы должны давать абсолютные гарантии, что определенные действия будут осуществляться в конкретный момент времени.

Другой разновидностью подобных систем является система мягкого реального времени, в которой хотя и не желательно, но вполне допустимо несоблюдение срока какого-нибудь действия, что не наносит непоправимого вреда. К этой категории относятся цифровые аудио- или мультимедийные системы. Цифровые телефоны также являются системами мягкого реального времени.

Поскольку к системам реального времени предъявляются очень жесткие требования, иногда операционные системы представляют собой простую библиотеку, сопряженную с прикладными программами, где все тесно взаимосвязано и между частями этой системы не существует никакой защиты. Примером такой системы может послужить e-Cos.

Категории операционных систем для КПК, встроенных систем и систем реального времени в значительной степени перекрываются друг с другом по свойственным им признакам. Практически все они имеют по крайней мере некоторые аспекты систем мягкого реального времени. Встроенные системы и системы реального времени работают только с тем программным обеспечением, которое вложили в них разработчики этих систем; пользователи не могут добавить в этот арсенал собственное программное обеспечение, что существенно облегчает решение задач защиты. КПК и встроенные системы предназначены для индивидуальных потребителей, а системы реального времени больше используются в промышленном производстве. Тем не менее, несмотря на все это, у них есть определенное количество общих черт. Свинина в клюквенном соусе



Полное описание: Операционные системы реального времени




С этим описанием рассматриваются следующие темы:


Планирование в системах реального времени
Системы реального времени относятся к тому разряду систем, в которых время играет очень важную роль. Обычно одно или несколько физических устройств, не имеющих отношения к компьютеру, генерируют входные сигналы, а компьютер в определенный промежуток времени должен соответствующим образом на них реагировать. К примеру, компьютер в проигрывателе компакт-дисков получает биты от привода и должен превращать их в музыку за очень короткий промежуток времени. Если вычисления занимают слишком много време ... Читать

Категории алгоритмов планирования
Неудивительно, что в различных условиях окружающей среды требуются разные алгоритмы планирования. Это обусловлено тем, что различные сферы приложений (и разные типы операционных систем) предназначены для решения разных задач. Иными словами, предмет оптимизации для планировщика не может совпадать во всех системах. При этом стоит различать три среды: 1) пакетную; 2) интерактивную; 3) реального времени.

Производительность, оборотное время и степень задействования центрального п ...
Руководители крупных вычислительных центров, в которых запускается множество пакетных заданий, обычно при оценке производительности своей системы берут в расчет три показателя: производительность, оборотное время и степень задействования центрального процессора. Производительность — это количество заданий, выполненных за один час. С учетом всех обстоятельств, выполнение 50 заданий в час считается лучшим показателем, чем выполнение 40 заданий в час. Оборотное время — это среднестатистическое врем ... Читать

Задачи алгоритма планирования
Чтобы создать алгоритм планирования, нужно иметь некое представление о том, с чем должен справиться толковый алгоритм. Некоторые задачи зависят от среды окружения (пакетная, интерактивная или реального времени), но есть и такие задачи, которые желательно выполнить в любом случае. Вот некоторые задачи алгоритма планирования, которых следует придерживаться при различных обстоятельствах, и которые нам вскоре предстоит рассмотреть.

Исследования, посвященные процессам и потокам
В главе 1 мы рассмотрели ряд текущих исследований, посвященных структуре операционных систем. В этой и последующих главах мы рассмотрим более узконаправленные исследования, начинающиеся с процессов. Со временем станет понятно, что некоторые предметы исследований по сравнению с другими более разработаны. Большинство исследований обычно направлены на изучение новых тем и не относятся к темам, которые исследуются уже не один десяток лет.