срв колок / 27 (1)

27. Охарактеризуйте системное программное обеспечение СРВ.

Ответ чатгпт

Системы реального времени предназначены для своевременного и предсказуемого реагирования на события или входные данные. Системное программное обеспечение системы реального времени отвечает за управление и контроль аппаратных ресурсов, планирование задач и предоставление необходимых услуг для детерминированного и своевременного выполнения приложений.

Системное программное обеспечение системы реального времени обычно включает следующие компоненты:

1. Операционная система реального времени (RTOS): RTOS отвечает за управление системными ресурсами, планирование задач и предоставление необходимых услуг для детерминированного и своевременного выполнения приложений. RTOS обычно включает в себя планировщик, систему управления памятью и драйверы устройств для аппаратных компонентов.

2. Драйверы устройств: Драйверы устройств отвечают за управление взаимодействием между аппаратными компонентами и программными приложениями. Они обеспечивают программный интерфейс для взаимодействия приложений с аппаратными компонентами.

3. Библиотеки: Библиотеки представляют собой набор предварительно написанного кода, который может использоваться приложениями для выполнения общих задач, таких как операции ввода/вывода, обработка данных и обмен данными.

4. Middleware: Middleware обеспечивает уровень абстракции между прикладным и системным программным обеспечением. Оно предоставляет такие услуги, как передача сообщений, синхронизация и хранение данных, которые необходимы для систем реального времени.

5. Системные утилиты: Системные утилиты - это программные инструменты, которые используются для администрирования, обслуживания и отладки системы. Они включают такие инструменты, как системные мониторы, инструменты анализа производительности и инструменты отладки.

В целом, системное программное обеспечение системы реального времени должно быть разработано для обеспечения детерминированной и своевременной реакции на события и входные данные, а также для эффективного управления системными ресурсами. Системное программное обеспечение должно быть тщательно разработано и протестировано, чтобы гарантировать, что оно соответствует требованиям системы реального времени.

Стр 31

Программное обеспечение должно выполнять следующие функции:

настройка параметров и запуск процедуры сбора данных;

запись собираемых данных в оперативную память или на жесткий диск с отображением характера регистрируемых сигналов и временного измене­ния параметров на экране дисплея;

графический пользовательский интерфейс со средствами функцио­нальной помощи;

реализация вычислительных алгоритмов цифровой обработки сигналов с отображением результатов комбинированными средствами представления информации;

выполнение калибровки передаточных характеристик физико-информационных преобразователей и аналоговых цепей;

поддержка базы экспериментальных данных о характеристиках объек­тов испытаний.

При разработке программного обеспечения используются следующие принципы: модульность, использование объектной метафоры в управлении, унификация связей, разделение программ управления, графической под­держки, обработки и доступа к базе данных.

Стр 32 (не совсем по теме вопроса)

Программное обеспечение интерфейса

Передача данных между АЦП и микропроцессором на программном уровне может быть организована тремя способами.

Передача через пространство основной памяти. При распределении па­мяти АЦП присваивается некоторый адрес в пространстве основной памяти, не используемый для фактического хранения данных и программ. Передача данных между АЦП и микропроцессором осуществляется путем обращения к АЦП просто как к ячейке памяти с данным адресом. Однако помимо умень­шения полезного пространства памяти такой подход может привести к ус­ложнению управления памятью и, как правило, требует использования до­полнительных аппаратных средств дешифрации адреса, поскольку при ми­нимуме этих средств, слишком расточительно используется память.

Передача через пространство подсистемы ввода – вывода (ВВ). В неко­торых системах создается отдельный набор адресов для подсистемы ВВ (пространство ВВ), которые могут совпадать по численным значениям с ад­ресами ячеек основной памяти, но отличаются от них с помощью использо­вания специальных управляющих сигналов (IOR и IOW), выдаваемых на сис­темную шину PC. Отделение пространства памяти от пространства ВВ улуч­шает характеристики системы. Как правило, это позволяет довольно просто осуществлять дешифрацию адреса с использованием минимального количе­ства аппаратных средств, поскольку “приносится в жертву” пространство ВВ, а не очень ценное пространство основной памяти.

Прямой доступ к памяти (ПДП). Если возникает необходимость только в простой передаче данных между памятью и каким-либо периферийным устройством, включение в интерфейс регистра - аккумулятора микропроцес­сора неоправданно уменьшает скорость передачи данных. Используя допол­нительные аппаратные средства, обычно в виде специального устройства, на­зываемого контроллером ПДП, можно осуществлять непосредственную пе­редачу данных с гораздо большей скоростью. Большинство микропроцессо­ров допускает реализацию ПДП путем передачи управления системной ши­ной на определенный промежуток времени контроллеру ПДП. Контроллер ПДП в течение этого промежутка времени управляет работой шины (захва­тывает шину) и обеспечивает передачу данных путем генерации соответст­вующих адресов и управляющих сигналов. Затем управление системной ши­ной передается обратно микропроцессору. Для передачи всех данных может потребоваться несколько таких ПДП-циклов. ПДП эффективен в тех приме­нениях, где нужно обеспечить высокую скорость передачи данных или нуж­но передавать большие объемы данных. Применение этого метода в системах сбора данных в принципе возможно, но характерно только для систем с вы­сокими рабочими параметрами. На системной плате PC имеется восьмика-нальный контроллер ПДП, который выполняет некоторые системные функ­ции, включая регенерацию памяти и обмен информацией с диском.

Стр 105

Для создания многопроцессорных систем, работающих в режиме ре­ального времени (РВ), необходимо базовое программное обеспечение, а именно операционная система. ПО этого направления делится на две боль­шие группы. К первой группе можно отнести небольшие модули, загружае­мые на ЦОС-процессоре, а также библиотеки подпрограмм для основного процессора, позволяющие реализовать обмен данными. ЦОС-процессор в та­кой системе является подчиненным процессором, управляемым основным (host-процессором). Организация функций систем РВ основана на обработке прерываний и механизме обмена сообщениями. Главное достоинство этих систем – небольшая цена. К системам этого типа можно отнести VCOS и DEASY.

Стр 117

OS-9 содержит средства поддержки программирования, позволяющие проек­тировщику создавать прикладное программное обеспечение. Эти средства включа­ют компиляторы Ultra C/C++, текстовый редактор EMACS, три вида отладчиков, в том числе символьные, а также разнообразные утилиты для организации контроля и сборки программных проектов. Кроме того, проектировщик может использовать большой набор совместимых с OS-9 текстовых редакторов, компиляторов C/C++, Forth, Ada, Modula-2 и других языков, которые разработаны рядом других фирм.

Для удобства пользователя совместно с OS-9 поставляются набор средств про­граммирования-отладки OS-9 Tool Kit, интегрированная среда разработки FasTrak. В состав OS-9 Tool Kit входят основные средства разработки программ, указанные выше.

Интегрированная среда разработки FasTrak предоставляет пользователю наи­более полный комплект средств программирования-отладки. FasTrak имеет две вер­сии: для функционирования в среде Windows на инструментальных компьютерах IBM-PC; для функционирования с системой UNIX на рабочих станциях SUN, HP, IBM RS/6000. Часть программных средств FasTrak инсталлируется на инструмен­тальном компьютере, а часть - на целевой системе пользователя. Интерфейс инст­рументального компьютера и целевой системы осуществляется файловым менедже­ром isp, который реализует протокол TCP/IP, обеспечивая связь по последователь­ному каналу или по сети Ethernet.