Операционные системы реального времени для Windows
Любая ОС реального времени под Windows или Linux является расширением стандартной ОС.
Расширения
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.
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.
RTX
(Real Time Extension)
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.
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.
Falcon
Разработчик: Radisys.
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:
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.
HyperKernel
Ориентировано для Windows NT. Все программное обеспечение делится на две части:
1. ПО операторного интерфейса.
2. Высокоскоростные задачи управления.
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.
Рис. 32. Монолитная архитектура