Файл: Курс лекций по дисциплине СРВ (Артемов СП).pdf

66 

Данная  система  разработана  компанией  WindRiver  Systems. 

Система  ориентирована  на  следующие  платформы:    Intel  386,  86  и 

960-

й серий, Power PC, SPARC. Разработка ведется в два этапа: 

Инструментнальная машина в среде Works/Tornado, выполнение 

осуществляется  на  Host-машине.  Система  реализуется  по  принципу 

микроядра;  поддерживает  следующие  сетевые  средства:  Ethernet, 

RS232,  Cross-

шина.  Поддерживается  создание  приложений  на  языке 

С,  С++.  Имеет  средства  разработки  проекта,  средства  управления 

проектом  и  командный  интерпретатор,  поддерживает  файловую 

систему  NTFS  и  имеет  специализированное  CASE-средство  Control 

Show.  

Основное  применение  системы:  сетевое  и  коммуникационное 

оборудование,  промышленный  контроль  технологических  процессов  и 

бортовые вычислительные системы. 

Применение:  

1. 

Р

азработка тренажеров – пилотов, в системе обеспечиваются реальные 

условия для пилота с помощью алгоритмов VxWorks.  

2. 

Р

егулирование движения на перекрестках в New York. 

3. 

С

истема спутниковой связи «банкир», используется для обеспечения ЦБ 

РФ для связи с филиалами. 

Система  состоит  из  двух  сегментов:  космический  (3  спутника), 

наземный. 

Операционные системы реального времени для Windows 

Любая  ОС  реального  времени  под  Windows  или  Linux  является 

расширением стандартной ОС. 

67 

Расширения 

I. 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. 

IA - SPOX

пользователь

ядро

ОС 

реального 

времени

пользователь

ядро

Рис. 29.  

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. 

II. RTX 

(Real Time Extension) 

68 

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. 

ОС 

реального 

времени

Windows

З.П.1

З.П.2

Рис. 30. 

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. 

III. Falcon 

Разработчик: Radisys. 

69 

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: 

Почтовый 

ящик

За

да

ча 

не 

реа

льн

ого

вре

ме

ни

Зад

ача р

еал

ьног

о 

врем

ени

Windows

ОС реального 

времени

Рис. 31. 

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. 

IV. HyperKernel 

Ориентировано  для  Windows  NT.  Все  программное  обеспечение 

делится на две части: 

1. 

ПО операторного интерфейса. 

2. 

Высокоскоростные задачи управления. 

70 

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.  

ОС реального времени

Windows

ПО операторного 

интерфейса

Высокоскоростные 

задачи управления

Рис. 32. Монолитная архитектура 

Достоинства и недостатки операционных систем 

реального времени 

Недостатки:  

1. 

Узкоопределенная 

поддержка 

в 

промышленных 

контроллерах. 

2. 

Отсутствие поддержки производителей контроллеров. 

3. 

Высокая стоимость прикладного ПО ОС реального времени. 

Отсутствие связи с производителями ПО. 

Достоинства:  

1. 

Универсальность  подхода.  Разработчику  не  требуется 

создавать  собственную  ОС  и  специальное  ПО,  следовательно,  

уменьшаются затраты на проектирование.  

Другие достоинства вытекают из реализации. 

Вывод:  наиболее  популярными  и  широкоиспользуемыми  ОС 

являются  OS  9  и  OS  9000  за  счет  наличия  большого  количества 

разработок  под  различные  платформы  и  возможности  создания  ОС 

реального времени для новых платформ.