Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
ОСиСП / ОС лекции.doc
Скачиваний:
28
Добавлен:
24.02.2016
Размер:
875.52 Кб
Скачать

Ос реального времени

QNX

ОС QNX фирмы QSSL существует и развивается с 1981г. Ее основное назначение – ОС реального времени. Работает на процессорах Intel-Pentium и сейчас выпускается в версиях QNX RTOS и QNX Neutrino.

Специфические качества этой ОС обеспечиваются ее архитектурой на базе микроядра. QNX обладает чрезвычайно компактным (32Кбайт) микроядром. На микроядро возлагаются функции:

  • управления реальной памятью;

  • перенаправления прерываний процессам, которым они адресованы;

  • создания и переключения процессов (но не их планирования);

  • управления сетевыми взаимодействиями;

  • обеспечения взаимодействий между процессами посредством передачи сообщений.

Микроядро QNX выполняет всего около 50 системных вызовов и наряду с компактностью обладает также высокой эффективностью. Так, участки нереентерабельного кода в каждом системном вызове составляют всего 14 команд на входе и 9 команд на выходе.

Все прочие менеджеры ресурсов ОС являются с точки зрения микроядра такими же процессами, как и процессы пользователей. Менеджер процессов осуществляет планирование процессов и потоков по выбранной дисциплине. Менеджер файловой системы поддерживает соответствующую ФС (QNX поддерживает ряд ФС, в том числе FAT и ряд Unix-подобных ФС).

В новых версиях QNX расширены функции сетевого менеджера. Фактически вся система представляется как сеть, в различных узлах которой работают разные процессы. Взаимодействие между процессами осуществляется совершенно единообразно, независимо от того, являются ли взаимодействующие процессы локальными или удаленными.

В число системных процессов, устанавливаемых по выбору, входит и система поддержки полноэкранного графического интерфейса Photon.

Хотя QNX имеет собственную оригинальную архитектуру, его программные интерфейсы соответствуют спецификациям POSIX, и, несмотря на свое специфическое назначение (ОС реального времени) зачастую применяется как настольная или сетевая ОС, пользователи ценят малые требования к ресурсам, предъявляемые этой системой.

Windows CE

Для многих Windows CE ассоциируется с ОС, созданной для карманных компьютеров. И хотя достаточно большой класс карманных компьютеров основан на этой ОС, ее возможности и области применения гораздо шире. Изначально Windows CE разрабатывалась не только для рынка карманных компьютеров, но и для рынка бытовой техники и встраиваемых систем. Не зря в названии ОС есть аббревиатура CE, что, по одной версии, означает Consumer Electronic, а по другой - Consumer Edition (To consume – потреблять в составе чего-то).

Глобальная идея БГ - внедрить Windows CE во все устройства, которые "питаются" электричеством. Уже сейчас эта система используется в Интернет-приставках (WebTV), сотовых телефонах, карманных компьютерах, в автомобилях, промышленных системах и т.п.

Одним из главных преимуществ Windows CE является ее модульность. Вы можете создать систему только из базового ядра, можете создать систему только с поддержкой экрана, а можете добавить к этому коммуникации, поддержку рукописного ввода, офисные программы и т.д.

Это позволяет создавать ОС под конкретное устройство и его функции. Высокая надежность устройств с Windows CE обеспечивается тем, что эти системы могут выполняться непосредственно из ROM или специальной Flash памяти. При желании прикладные программы можно разместить в той же Flash памяти, что позволит существенно повысить надежность всей системы.

Наличие в Windows CE поддержки стандартных коммуникационных протоколов Internet: sockets, TCP/IP и PPP позволяет использовать такие системы для практически полноценного доступа в Internet. Для осуществления dial-up соединений в Windows CE встроена поддержка протоколов подмножества TAPI и Unimodem.

ОС Windows CE, хотя и появилась на рынок как "ОС для карманных компьютеров", но поддерживает большой выбор мониторов (монохромные (gray scale), LCD, цветные VGA дисплеи и даже TV) с широким спектром разрешений (до 1024х768)), различные типы процессоров (Hitachi SH3,SH4, NEC 4100, Philips 3900, Intel 486 и более поздние, MIPS, Motorola PowerPC и процессоры технологии ARM), накопители CD-ROM и DVD, поддерживает наборы "чипсетов" для периферийных шин (PCI, ISA и т.д.) и многое другое.

Windows CE - это полноценная 32-х разрядная, объектно-ориентированная, многозадачная ОС с поддержкой фиксированной очереди приоритетов с исполнением до завершения. Она имеет встроенные функции энергосбережения, поэтому у разработчика есть реальная возможность управлять питанием CPU и даже выключать дисплей в целях экономии энергопотребления (что неплохо используется в Cassiopeia E-105 при проигрывании аудио (MP3 файлов) - здорово экономит аккумуляторы!). Windows CE 3.0, поддерживает Java и DirectX-компоненты, и является при этом ОС реального времени, т.е. способна обеспечить гарантированное, сверхбыстрое время отклика (так называемый детерминизм) и низкие задержки, необходимые для интенсивно работающих приложений реального времени.

В систему добавлены часы реального времени, драйверы устройств, основанные на потоках, устанавливаемые приоритеты драйверов устройств, механизм DLL для потоков реального времени, семафоры, и изоляция в режиме реального времени для "non-real-time" потоков, поддержка схемы приоритетов (32 уровня).

Windows CE поддерживает реентерабельность (процессы с низким приоритетом могут отдавать управление процессам с более высоким приоритетом), и обеспечивает вытесняющее управление критическим разделом (preemptable critical section management).

При всех этих возможностях Windows CE не такая "прожорливая" по памяти, как ее конкуренты. Минимальная конфигурация, состоящая из ядра (500 наиболее распространенных функций Win32 API, простая база данных, драйверы для ROM, RAM, FAT файловой системы), коммуникационных протоколов (TCP/IP, PPP, и IrDA) и одного приложения, не требующего для работы дисплея, может вполне обходиться ОП 256KB и требовать менее 0.5 MB ПЗУ.

Для полноценной работы Windows CE, использующей все компоненты архитектуры, требуется всего 2 MB ПЗУ, выполняется она (вместе с графической оболочкой) в ОП менее 512 KB. В карманных компьютерах Windows CE вместе с полным комплектом офисных приложений требует до 4 MB ПЗУ и всего 2 MB ОП.

Windows CE является надежной системой, т.к. использует виртуальную память, и поддерживает структурную обработку исключений (SEH). По мнению специалистов, Windows CE является удачной системой для коммуникационных и периферийных устройств, которым требуется сетевая поддержка, а также для современной потребительской электроники. Рассматривается вопрос и о применении Windows CE в принтерах и другом периферийном оборудовании.

Для разработчиков очень важны доступность и возможности средств разработки, т.к. это почти на 50% определяет успех подобного типа систем. В этом смысле Windows CE является очень перспективной системой - практически все средства разработки от Microsoft, существующие для "больших окон", имеют свои аналоги для Windows CE. Это Windows CE ToolKit for Microsoft Visual C++, Visual Basic и J++. Для работы этих SDK требуются соответствующие среды разработки для Windows NT 4.0 и выше.

Перспективы этой ОС оцениваются высоко, похоже, это будет тотальная ОС, которая "пролезет" во все электронные устройства - от кофеварок и видеомагнитофонов до заказных контроллеров и настольных компьютеров.

Содержание.

Классификация СПО. Общие принципы работы ОС.

Стр.

  1. Однозадачные ОС

  1. Основы работы многозадачных ОС

  • Архитектура операционных систем.

  • Ядро ОС

  • Процессы и потоки

  • Планирование процессов

  • Управление памятью

  • Порождение программ и процессов

  • Управление вводом-выводом

  • Монопольно используемые ресурсы и тупики

  • Файловые системы

  • Защита ресурсов

  • Интерфейс ОС

  • Системные средства взаимодействия процессов.

3. Работа в среде ОС

  • Базовые принципы создания прикладных программ

  • Основные виды Windows

  • 3.1х

  • 9x

  • NT

  • XP

  • Реестр Windows

  • Unix (LINUX RedHat)

  • Операционные системы рабочих станций, коммуникационных компьютеров, main frames

  • ОС реального времени (QNX, Windows CE)

Литература

  1. Дейтел Г. Введение в операционные системы, т.1,2 - М:"Мир", 1979 - 398с.

  2. Краковяк С. Основы организации и функционирования ОС ЭВМ. – М.:”Мир”, 1988. – 480c.

  3. В. Э. Фигурнов. IBM PC для пользователя. Изд. 6. – М., Инфра – М, 1996, 432с.

  4. Microsoft Corporation. Ресурсы Microsoft Windows 95; В 2 т. / Пер. с англ. – М.: Изд. Отд. “Русская редакция” ТОО “Channel Trading Ltd.”, 1996. Т. 1 – 656с., т. 2 – 424с.

  5. Б. Богумирский. Энциклопедия Windows 98. – СПб.: изд. “Питер”, 1998, 816с.

  6. А.С. Деревянко. Операционные системы. Опорный конспект лекций. (рукопись).

  7. М. МакКелви и др. Visual Basic 5, изд. "BHV – Санкт-Петербург", 1998 – 976с.

  8. Турбо Паскаль 7.0. Под ред. Т.Ф. Мартынюк. Уч. пос. – К.: Изд. группа BHV, 2002 – 496 с.

  9. В. Кораблев. C и C++ Уч. пос. - К.: Изд. группа BHV, 2002 – 432 с.

  10. Дж. Хоникат. Реестр Windows 2000. Пер. с англ.: Уч. пос. – М.: Изд. дом "Вильямс", 2000 – 320 с.

  11. Г. Неббет. Справочник по базовым функциям API Windows NT/2000: Пер. с англ. – М.: Изд. дом "Вильямс", 2002 – 528

69