- •1.Система реального времени (срв). Определение. Основные виды событийных воздействий. Временные параметры задачи.
- •2.Различие систем мягкого и жесткого реального времени. Встроенная система. Области применения осрв.
- •3.Процесс разработки программных модулей (написание кода – компиляция – компоновка – запуск. Программные секции в исполняемом файле.
- •4. Реализация срв без использования ос. Машины состояний.
- •5.Операционные системы реального времени (осрв). Определение, история возникновения, отличия от ос общего назначения.
- •6. Обзор осрв. Стоимость, доступность, набор компонентов,…..
- •7. Основные компоненты ядра ос. Многозадачность. Понятие монолитного ядра и микроядра.
- •8. Состав монолитного ядра ос.
- •9. Состав микроядра ос.
- •10. Планировщик: задача, основные составляющие блока контроля задачи(tcb). Алгоритм планирования Round Robin.
- •11. Планировщик: задача, основные составляющие блока контроля задачи(tcb). Алгоритм планирования вытесняющей многозадачности.
- •12.Планировщик: задача, основные составляющие блока контроля задачи(tcb). Алгоритм планирования fifo
- •13. Контекст задачи. Процесс переключения контекста.
- •14. Задача. Машина состояния задачи, особенности перехода из состояния в состояние.
- •15. Бинарный семафор. Назначение, составляющие блока контроля (scb), машина состояний, пример использования. Особенности использования задания временных параметров на захват занятого семафора.
- •16. Семафор-счетчик. Назначение, составляющие блока контроля (scb), машина состояний, пример использования. Особенности использования задания временных параметров на захват занятого семафора.
- •17. Mutex. Назначение, составляющие блока контроля (scb), машина состояний, пример использования. Особенности использования задания временных параметров на захват занятого muteх.
- •19. Прерывания, общая схема обработки прерываний.
- •20.Прерывания, схема обработки мультиплексированных (разделяемых) прерываний.
- •21. Прерывания, схема обработки вытесняемых прерываний.
- •22.Прерывания, схема обработки прямых и отложенных обработчиков прерываний.
- •23. Время. Основные понятия и характеристики. Необходимость точного измерения и четкой синхронизации для срв. Системный таймер. Часы реального времени.
- •24.Время. Сторожевой таймер. Gps. Ntp.
- •25. Система ввода-вывода. Символьные и блочные типы устройств. Драйвера. Общая структура драйвера. Точки входа, принцип инициализации и работы.
- •26. Таблица драйверов и таблица устройств. Принцип работы и назначение функции ioctl.
- •27. Программные циклы, используемые при проектировании срв. Этап моделирования. Совместный аппаратно-программный цикл разработки.
1.Система реального времени (срв). Определение. Основные виды событийных воздействий. Временные параметры задачи.
Системы реального времени (real-time systems) являются особым классом информационных систем, в которых главная роль уделяется корректной обработке и формированию событийного потока.
СРВ - система, обеспечивающая обработку событий в определенные временные интервалы. Обработка событий должна быть гарантированной и привязанной к дискретной шкале времени. Cистемы реального времени ставят своей первостепенной задачей обработку аппаратных и программных событий.
Понятие времени для вычислительных систем носит дискретный характер. В какой бы момент времени внешнее событие не произошло, вычислительная система будет способна его обработать только на следующем такте работы вычислительного устройства.
Задача – это программный код, выполняющий определенную функциональность. Каждой задаче назначается приоритет и собственный стек. Каждая задача может находиться в одном из пяти состояний: сна, готовности, выполнения, ожидания события или прерывания.
Временные параметры задачи:
e – момент времени возникновения события, подлежащего обработке,
r (release time) – момент времени, когда задача по обработке события становится готовой к исполнению,
d (absolute deadline) - время к которому задача обязана завершить все действия по обработке событий,
s (start time) - момент времени, когда задача в первый раз с момента выхода из состояния ожидания начала исполняться на процессоре,
c (compl.time) – момент времени, когда задача завершает обработку очередного события.
2.Различие систем мягкого и жесткого реального времени. Встроенная система. Области применения осрв.
Каждая задача, запущенная в определенный момент времени, имеет параметр, называемый «критическое конечное время выполнения данной задачи» (deadline). Если задача при своем выполнении превышает это время, то ее дальнейшая работа либо теряет актуальность в рамках системы, либо система претерпевает разрушение или ухудшение своей работы.
Система жесткого реального времени должна гарантировать обработку события к критическому конечному времени выполнения.
Система мягкого реального времени предоставляет лишь определенную вероятность гарантированной обработки события, причем при невыполнении задачи за отведенное ей время нарушенная функциональность может быть компенсирована.
Встроенные системы (embedded systems) – являются системами с нестандартной аппаратной конфигурацией, выполняющие только определенный набор функций. Примерами могут служить платежные терминалы, которые позволяют осуществлять только электронные платежи, промышленные датчики, в чью функцию входит сбор контролируемых параметров и их пересылка в модуль обработки и т.д.
Понятия встроенных систем (нестандартная аппаратная конфигурация) и систем реального времени (обработка событийного потока с привязкой к дискретной шкале времени) представляют собой два разных множества, имеющих область пересечения, названную встроенными системами реального времени (real-time embedded systems). Встроенная система реального времени представляет собой систему, гарантирующую обработку событий в определенные временные интервалы и работающую на нестандартной аппаратной конфигурации.
ОСРВ - ОС, способная гарантировать требуемый уровень обработки событий в определенный момент времени.