- •Вопрос 1. Типы задач. Виды програмирования: последовательное, параллельное, для систем рв.
- •Вопрос 2. Виды ресурсов: аппаратные, программные, активные, пассивные, локальные, разделяемые, постоянные, временные, не критичные, критичные.
- •Вопрос 3. Типы архитектур осрв. Объектная архитектура на основе объектов-микроядер. Сравнение микроядер и модулей, драйверов, dll.
- •Вопрос 4. Типы архитектур осрв. Модульная архитектура (на основе микроядер).
- •Вопрос 5. Поддержка многозадачности и многопроцессорности специальными инструкциями.
- •Вопрос 6. Основные области применения осрв. Тенденции использования и перспективы развития осрв.
- •Вопрос 7. Приоритеты. Схемы назначения приоритетов. Инверсия приоритетов и методы борьбы с ней.
- •Вопрос 8. Алгоритмы замены данных в кэш памяти. Специальные кэШи.
- •Вопрос 9.Cisc и risc процессоры.
- •Вопрос 10. Процессоры arm. Общий обзор.
- •Вопрос 11. Повышение производительности процессоров за счет конвейеризации. Условия оптимального функционирования конвейера.
- •Вопрос 12. Особенности оборудования, на котором работают осрв. “Обычные” и промышленные компьютеры, встраиваемые системы.
- •Вопрос 13. Многопроцессорные архитектуры.
- •Вопрос 14. Повышение производительности процессов за счет введения кэш памяти. Кэши: единый, Гарвардский, с прямой записью, с обратной.
- •Вопрос 15.
- •Вопрос 16. Определения основных объектов ос. Механизмы взаимодействия процессов. Разделяемая память, семафоры, сигналы, почтовые ящики, события.
- •Вопрос 17. Адаптация WindowsNt к требованиям “реального времени”. Обзор программного комплекса ComponentIntegrator.
- •Вопрос 19. Адаптация WindowsNt к требованиям “реального времени”. Обзор программного комплекса WillowsRt.
- •Вопрос 20. “Классические” осрв. Обзор chorus.
- •Вопрос 21. Процессоры PowerPc. Общий обзор.
- •Вопрос 22. Процессоры Intel80x86. Общий обзор.
- •Вопрос 23. Суперконвейерные и суперскалярные процессоры. Выделение независимо работающих устройств: iu. Fpu. Mmu. Bu.
- •Вопрос 24. Определения основных объектов ос. Связывание. Статическое и динамическое связывание.
- •Вопрос 25. Определения основных объектов ос. Стек, виртуальная память, механизмы трансляции адреса.
- •Вопрос 26. Адаптация WindowsNt к требованиям “реального времени”. Обзор программного комплекса RealTimeEtsKernel.
- •Вопрос 27. Аргументы “за” и ”против” использования WindowsNt в качестве осрв.
- •Вопрос 28. Адаптация WindowsNt к требованиям “реального времени”. Обзор программного комплекса lprt-Technology.
- •Вопрос 29. Архитектура системной шины. Роль шины для осрв. Архитектура шины vme.
- •Вопрос 30. Адаптация Windows nt к требованиям “реального времени”. Обзор программного комплекса Hyperkernel.
- •Вопрос 31. Определения основных объектов ос. Задачи. Сравнение с процессами.
- •Вопрос 32. “Классические” осрв. Обзор qnx.
- •Вопрос 33. Стандарты на осрв. Стандарт posix 1003.1b. Стандартизация основных api, утилит, расширений “реального времени”. Стандартизация задач.
- •Вопрос 34. Классические и ооп к построению осрв.
- •Вопрос 35. Процессоры Motorola 68xxx. Общий обзор.
- •Вопрос 36. Общее строение рв. Роли отдельных компонент. Критерий выбора осрв.
- •Вопрос 37. “Классические” осрв. Обзор осрв LynxOs.
- •Вопрос 39. Состояния процесса и механизмы перехода из одного состояния в другое.
- •Вопрос 40. Типы взаимодействия процессов: сотрудничающие и конкурирующие процессы. Критические секции, взаимное исключение процессов.
- •Вопрос 41. Объектно-ориентированные осрв. Обзор осрв SoftKernel.
- •Вопрос 42. Стандарты на осрв. Их роль в развитии осрв. Нормы esse консорциума vita.
- •Вопрос 43. Типы архитектур осрв. Объектная архитектура на основе объектов-микроядер. Основные принципы построения.
- •Вопрос 44. Процессоры sparc. Общий обзор.
- •Вопрос 45. Определения основных объектов ос. Ресурсы, приоритеты. Параллельные процессы. Многозадачные ос.
- •Вопрос 47. Согласование кэШей в мультипроцессорных системах.
- •Вопрос 48. Влияние требований рв на выбор архитектуры процессора.
- •Вопрос 50. Типичные времена реакции на внешние события в управляемых осрв прцессах. Их влияние на программное и аппаратное устройство вычислительной системы.
- •Вопрос 51. Среды разработки для осрв, основные требования к ним.
- •Вопрос 52. Типы архитектур осрв. Монолитная архитектура.
- •Вопрос 54. Проблемы, возникающие при синхронизации задач и идеи их разрешения.
- •Вопрос 55. Основные черты risc архитектуры.
- •Вопрос 56. Определения основных объектов ос. Программа, процессор, процесс. Основные составляющие процесса, состояния процесса.
- •Вопрос 57. Системы на основе Linux. Направления адаптации Linux к требованиям “реального времени”. Обзор осрв rt-Linux.
- •Вопрос 58. Синхронизация и взаимодействие процессов. События. Примитивные операции.
- •Вопрос 59. Процессоры Intel 80960x. Общий обзор.
Вопрос 6. Основные области применения осрв. Тенденции использования и перспективы развития осрв.
В течение длительного времени основными потребителями ОСРВ были военная и космическая области. Сейчас ситуация кардинально изменилась и ОСРВ можно встретить даже в товарах широго потребления.
Основные области применения ОСРВ:
? Военная и космическая области:
? бортовое и встраиваемое оборудование;
? системы измерения и управления, радары;
? цифровые видеосистемы, симуляторы;
? ракеты, системы определения положения и привязки к местности.
? Промышленность:
? автоматические системы управления производством (АСУП) (computer-aidedmanufacturing (САМ)), автоматические системы управления технологическим процессом (АСУТП);
? автомобилестроение: симуляторы, системы управления мотором, автоматическое сцепление, системы антиблокировки колес...
? энергетика: сбор информации, управление данными и оборудованием...
? телекоммуникации: коммуникационное оборудование, сетевые коммутаторы, телефонные станции...
? банковское оборудование (например, во многих банкоматах работает ОСРВ QNX).
? Товары широкого потребления:
? мобильные телефоны, например, в телефонах стандарта GSM работает ОСРВ pSOS;
? цифровые телевизионные декодеры;
? цифровое телевидение (мультимедиа, видеосерверы...);
? компьютерное и офисное оборудование (принтеры, копиры), например, в факсах применяется ОСРВ VxWorks, в устройствах чтения компакт-дисков – ОСРВ VRTX32.
Отметим, что часто ОСРВ существуют в нескольких вариантах: полном и сокращенном, когда объем системы составляет несколько килобайтов.
Вопрос 7. Приоритеты. Схемы назначения приоритетов. Инверсия приоритетов и методы борьбы с ней.
Приоритет - число, приписанное операционной системой (а именно, планировщиком задач) каждому процессу и задаче. Существуют несколько схем назначения приоритетов.
• Фиксированные приоритеты - приоритет задаче назначается при ее создании и не меняется в течение ее жизни. Эта схема с различными дополнениями применяется в большинстве систем реального времени. В схемах планирования ОСРВ часто требуется, чтобы приоритет каждой задачи был уникальным, поэтому часто ОСРВ имеют большое число приоритетов (обычно 255 и более).
• Турнирное определение приоритета - приоритет последней исполнявшейся задачи понижается.
• Определение приоритета по алгоритму roundrobin - приоритет задачи определяется ее начальным приоритетом и временем ее обслуживания. Чем больше задача обслуживается процессором, тем меньше ее приоритет (но не опускается ниже некоторого порогового значения). Эта схема в том или ином виде применяется в большинстве UNIX систем.
В разных системах различные алгоритмы планирования задач могут вводить новые схемы изменения приоритетов.
Инверсия приоритетов - это ситуация, когда более приоритетная задача блокирована менее приоритетной, владеющей разделяемым ресурсом, требуемым приоритетной задаче.
Все ОСРВ, осуществляющие планирование задач на основе их приоритетов, используют те или иные механизмы борьбы с этим явлением. Наиболее часто используют механизм т.н. наследования приоритетов, когда задача, владеющая разделяемым ресурсом временно получает приоритет более приоритетной задачи, ожидающей этот ресурс. Приоритет возвращается к прежнему значению, когда задача освобождает разделяемый ресурс.