Лабораторна робота №5 Тема: система qnx. Мікроядро Теоретичні відомості
Основним призначенням будь-якої операційної системи (ОС) є управління ресурсами комп'ютера. Всі процеси в системі: планування виконання прикладних програм, запис файлів на диск, пересилка даних по мережі і т.д., - повинні виконуватися якомога більш одноманітно і безконфліктно.
Деякі прикладні системи можуть пред'являти підвищені вимоги до управління ресурсами і плануванню процесів. Наприклад, робота додатків реального часу залежить від того, як операційна система управляє великою кількістю подій, що виникають за кінцеві інтервали часу. Чим більше функцій беруть на себе ОС, тим більше вільно "відчувають" себе ці додатки при виникненні конфліктних ситуацій.
Для додатків, що працюють в режимі реального часу, QNX є ідеальною операційною системою. Вона задовольняє всім основним вимогам, що пред'являються до систем реального часу: в ній реалізований багатозадачний режим, пріоритетно-кероване планування і швидке перемикання контексту.
Крім того, система QNX володіє великою гнучкістю. Розробники можуть легко пристосовувати її під вимоги своїх додатків. Настройка системи QNX може бути виконаний від мінімальної (ядро і декілька невеликих модулів) до повної мережної конфігурації (обслуговування сотень користувачів), дозволяючи використовувати у кожному конкретному випадку тільки ті ресурси, які необхідні.
Унікальна ефективність, модульна і простота системи QNX визначається:
архітектурою ядра;
взаємодією між процесами за допомогою повідомлень.
1.1. Архітектура ядра системи qnx
Система QNX складається з невеликого ядра (мікроядра) і набору взаємодіючих процесів. Як показано на рисунку 1, система не має ієрархічної структури, її організація швидше нагадує "спортивну команду", в якій гравці (процеси), що мають рівну значущість, взаємодіють один з одним і з своїм "провідним гравцем" (ядром).
Рисунок 1 Мікроядро системи QNX координує роботу системних адміністраторів.
1.1.1. Ядро системи qnx
Ядро є "серцем" будь-якої операційної системи. В деяких системах на ядро покладена така кількість функцій, що, по суті справи, воно саме є повною операційною системою.
В системі QNX ядро є дійсно ядром. Перш за все, як і личить ядру операційної системи реального часу, воно має невеликий розмір - меньше 8 Кбайт. На ядро системи QNX покладено виконання тільки двох основних функцій:
передача повідомлень (ядро реалізує передачу всіх повідомлень між всіма процесами у всій системі);
планування (планувальник є частиною ядра і підключається кожного разу, коли процес міняє свій стан в результаті появи повідомлення або переривання).
На відміну від процесів саме ядро ніколи не планується до виконання. Управління передається ядру тільки в результаті прямого виклику ядра або з процесу, або по апаратному перериванню.
1.1.2. Системні процеси
Всі функції, виконувані операційною системою QNX, за винятком функцій ядра, реалізуються стандартними процесами. В типовій конфігурації системи QNX є наступні системні процеси:
Адміністратор процесів (Proc);
Адміністратор файлової системи (Fsys);
Адміністратор пристроїв (Dev);
Мережний адміністратор (Net).