омент.
У даній роботі будуть розглянуті підходи до задачі вибору прийнятного алгоритму планування на основі відомостей про алгоритми, передбачуваної моделі завдань і структурних характеристик майбутньої системи. Передбачається виділити алгоритм планування, орієнтований на розробку програмного забезпечення систем контролю реального часу, і використовувати його при створенні прототипу модуля-диспетчера для завдань реального часу, який буде підключатися до програми користувача. Даний модуль буде надавати інтерфейс для формування завдань з певними вимогами до часу виконання.
На основі спроектованого планувальника з використанням спеціальної методології можна буде реалізовувати прикладні додатки реального часу. Зокрема, буде реалізований протокол A.415 ARINC, використовуваний у вбудованих системах реального часу літаків провідних авіаперевізників. Це протокол опитування бортових пристроїв, дозволяє в заздалегідь позначений проміжок часу отримати від них інформацію і сигналізувати про несправності в обладнанні. Такий додаток найбільшою мірою підходить як для аналізу прототипу створюваної СРВ, так і для використовуваної методології.
При проектуванні реалізації протоколу основний акцент планується зробити на принципах його функціонування, відповідно заявленим вимогам і достигаемом рівні надійності. Апаратні вимоги, пропоновані до використовуваному устаткуванню, і, в цілому, проблеми портування розглянуті не будуть. Надалі при втіленні проекту в життя можливий аналіз цих параметрів для оптимізації обчислень в найбільш ресурсоємних точках роботи планувальника.
В
Діаграма 1. Етапи життєвого циклу розробки. p> 1. Огляд вимог проблемної області.
1.1. Особливості систем реального часу. p> Для початку варто дати визначення операційних систем реального часу. Воно взято з [13]. Дане визначення не є класичним, проте володіє тим перевагою, що дозволяється в загальних рисах уявити собі відмінності ОС, розглянутих в даній роботі від інших аналогічних програм.
Операційні системи реального часу (ОС РВ) - керуюче ПО особливого типу, часто використовується для організації роботи вбудованих комп'ютерних програм, для яких характерні обмеженість ресурсів пам'яті, невисока продуктивність, а також вимоги гарантованого часу відгуку, високого рівня готовності і наявність коштів автомониторинга.
А тепер розглянемо згадане у визначенні більш докладно.
1.1.1. Обмежений час відповіді. p> По суті, система реального часу - це апаратно-програмний комплекс, реагує в передбачувані часи на непередбачуваний потік зовнішніх подій. Це означає, що:
В· Вона повинна встигнути відреагувати на подію, що сталася на об'єкті, протягом часу, критичного для цієї події (meet deadline). Величина критичного часу для кожної події визначається об'єктом і самим подією, і, природно, може бути різною, але час реакції системи має бути передбачено (обчислено) при створенні системи. Відсутність реакції в передбачене час вважається для СРВ помилкою. p> В· Система повинна встигати реагувати на одночасно відбуваються події. Навіть якщо два або більше зовнішніх подій відбуваються одночасно, система повинна встигнути зреагувати на кожне з них протягом інтервалів часу, критичного для цих подій.
За наслідками виходу за межі інтервалу СРВ діляться на м'які і жорсткі.
Системи жорсткого реального часу не допускають ніяких затримок реакції системи ні за яких умов, так як:
В· результати можуть виявитися марні в разі запізнення;
В· може статися катастрофа у разі затримки реакції;
В· вартість запізнення може виявитися нескінченно велика.
Системи м'якого реального часу характеризуються тим, що затримка реакції не критична, хоча і може призвести до увеличинию вартості результатів і зниження продуктивності системи в цілому.
Основна відмінність між системами жорсткого і м'якого реального часу можна виразити так: система жорсткого реального часу ніколи не запізниться з реакцією на подію, система м'якого реального часу - має спізнюватися з реакцією на подію.
У таблиці 3 наведені часи відгуку для декількох ОС РВ. p> 1.1.2. Статична основа проектування. p> Крім того, застосування операційних систем реального часу завжди конкретно. Якщо ОС загального призначення зазвичай сприймається користувачем (не розробниками) як вже готовий набір додатків, то операційна система реального часу служить тільки інструментом для створення конкретного апаратно-програмного комплексу реального часу.
Для більшості СРВ передбачається, що основна частина оброблюваних даних апріорно відома. Тому найбільш широкий клас користувачів операційних систем реального часу - розробники комплексів реального часу, люди проектують системи управління та збору даних. Проектуючи і розробляючи конкретну систему реального часу, програміст завжди знає точно які події можуть відбутися на об'єкті, знає критичні...
