Архитектура ОС

Сентябрь 3, 2022

Главная
Алгебра
Архитектура ОС

Содержание

2. 12. Архитектура RTOS 2002 v.0.1 Особенности ОСРВ (RTOS) Соответствие стандартам Стандарты - Real-Time POSIX, μITRON APIs
3. 12. Архитектура RTOS 2002 v.0.1 RTOS и ОS общего назначения
4. 12. Архитектура RTOS 2002 v.0.1 Прмышленные RTOS Коммерческие RTOS LynxOS pSOSystem QNX/Neutrino VRTX VxWorks . .
5. 12. Архитектура RTOS 2002 v.0.1 Процессы и нитки Аппаратная платформа Задача_1 Задача_N . . . Приложение
6. 12. Архитектура RTOS 2002 v.0.1 Адресное пространство нитки routine_2() var1 var2 Адресное пространство процесса routine_1() var1
7. 12. Архитектура RTOS 2002 v.0.1 Стандарт POSIX POSIX Portable Operating System Interface Стандарт API POSIX 1003.1:
8. 12. Архитектура RTOS 2002 v.0.1 Основной механизм параллельности Функциональность: Создание/инициирование/уничтожение Управление ресурсами нитки Планирование выполнения Изменение/просмотр
9. 12. Архитектура RTOS 2002 v.0.1 Расширения реального времени - таймеры Реальное время доступно для нитки Ситема
10. 12. Архитектура RTOS 2002 v.0.1 Планирование с фиксированными приоритетами; количество уровней не менее 32 Для ниток
11. 12. Архитектура RTOS 2002 v.0.1 Семафоры (semaphores) простота реализации, низкие накладные расходы допускает инверсию приоритетов Mutex
13. Скачать презентацию

Слайд 2

12. Архитектура RTOS 2002 v.0.1
Особенности ОСРВ (RTOS)
Соответствие стандартам
Стандарты - Real-Time POSIX,

μITRON APIs
Модульность и масштабируемость
Предсказуемость и высокая производительность
Время переключения контекста, latency прерываний, latency семафорных операций get/release latency, etc
Оптимизация системных вызовов
Невытесняемые (неделимые) участки кода должны быть минимизированы
Приоритетная и планируемая обработка прерываний
Поддержка планирования реального времени
Поддержка управления инверсией приоритетов
Поддержка таймеров с высокой разрешающей способностью
Упрощенное управление памятью

Слайд 3

12. Архитектура RTOS 2002 v.0.1
RTOS и ОS общего назначения

Слайд 4

12. Архитектура RTOS 2002 v.0.1
Прмышленные RTOS
Коммерческие RTOS
LynxOS
pSOSystem
QNX/Neutrino
VRTX
VxWorks
. . .

«Открытые» RTOS
eCOS
RT Linux

Слайд 5

12. Архитектура RTOS 2002 v.0.1
Процессы и нитки
Аппаратная платформа
Задача_1
Задача_N
. . .
Приложение
Процесс 1
Микроядро
Процесс

. . .

Сервисы (API)

Процесс (process)
Выполняется в независимом, защищенном адресном пространстве

Аппаратная платформа

Задача_1

. . .

Микроядро

. . .

Сервисы (API)

Нитка_1

Нитка_N

Нитка (thread)
Выполняется в адресном пространстве процесса
Планируется как самостоятельная единица (наравне с процессом)

Слайд 6

12. Архитектура RTOS 2002 v.0.1
Адресное пространство нитки
routine_2() var1
var2
Адресное пространство
процесса
routine_1()

var1

main()
routine_1()
routine_2()

array_1
array_2

Указатель стека
Счетчик адреса
Регистры

Нитка 2

Нитка 1

Stack

Код
процесса

Данные
процесса

Куча

ID процесса

Дескрипторы

Слайд 7

12. Архитектура RTOS 2002 v.0.1
Стандарт POSIX
POSIX Portable Operating System Interface
Стандарт API
POSIX

1003.1: определяет основные функции UNIX OS
Расширения реального времени POSIX
POSIX 1003.1b: real-time extension
Приоритетное планирование, модифицированные сигналы, таймеры с высокой разрешающей способностью, синхронный/асинхронный ввод/вывод и т.д.
POSIX 1003.1c: thread extension
Создание ниток, управление нитками

Слайд 8

12. Архитектура RTOS 2002 v.0.1
Основной механизм параллельности
Функциональность:
Создание/инициирование/уничтожение
Управление ресурсами нитки
Планирование выполнения
Изменение/просмотр параметров

(приоритет, дисциплина планирования, адрес и размер стека, и т.д)

Расширения реального времени –
нитки

Слайд 9

12. Архитектура RTOS 2002 v.0.1
Расширения реального времени - таймеры
Реальное время доступно

для нитки
Ситема может иметь несколько таймеров
Функциональность:
получение/изменение времени часов
поддержка до 32-х таймеров - создание, запуск, уничтожение;
разрешение таймера – наносекунды

Слайд 10

12. Архитектура RTOS 2002 v.0.1
Планирование с фиксированными приоритетами; количество уровней не

менее 32
Для ниток имеется возможность:
устанавливать и просматривать собственные приоритеты и приоритеты других ниток
выбирать FIFO или round-robin дисциплины обслуживания очереди готовых
Предусматривается принципиальная возможность поддержки динамических приоритетных алгоритмов, например - EDF (приводит к высоким накладным расходам)
Различные нитки внутри одного процесса могут планироваться в соответствии с различными дисциплинами планирования

Расширения реального времени - планирование

Слайд 11

12. Архитектура RTOS 2002 v.0.1
Семафоры (semaphores)
простота реализации, низкие накладные расходы
допускает

инверсию приоритетов
Mutex
поддерживает как протокол наследования приоритетов, так и priority ceiling протокол
Условные переменные (condition variables)
Механизм сообщений
приоритетные сообщения
send/receive: неблокирующий
механизм сигналов для случая ниток, ждущих ответа

Расширения реального времени –
синхронизация и взаимодействие

Архитектура ОС

Содержание

12. Архитектура RTOS 2002 v.0.1Особенности ОСРВ (RTOS)Соответствие стандартамСтандарты - Real-Time POSIX,

12. Архитектура RTOS 2002 v.0.1RTOS и ОS общего назначения

12. Архитектура RTOS 2002 v.0.1Прмышленные RTOSКоммерческие RTOSLynxOSpSOSystem QNX/NeutrinoVRTXVxWorks . . .

12. Архитектура RTOS 2002 v.0.1Процессы и ниткиАппаратная платформаЗадача_1Задача_N. . .ПриложениеПроцесс 1МикроядроПроцесс

12. Архитектура RTOS 2002 v.0.1Адресное пространство ниткиroutine_2() var1 var2Адресное пространство процессаroutine_1()

12. Архитектура RTOS 2002 v.0.1Стандарт POSIXPOSIX Portable Operating System InterfaceСтандарт APIPOSIX

12. Архитектура RTOS 2002 v.0.1Расширения реального времени - таймерыРеальное время доступно

12. Архитектура RTOS 2002 v.0.1Планирование с фиксированными приоритетами; количество уровней не

12. Архитектура RTOS 2002 v.0.1Семафоры (semaphores) простота реализации, низкие накладные расходыдопускает

Похожие презентации

12. Архитектура RTOS 2002 v.0.1
Особенности ОСРВ (RTOS)
Соответствие стандартам
Стандарты - Real-Time POSIX,

12. Архитектура RTOS 2002 v.0.1
RTOS и ОS общего назначения

12. Архитектура RTOS 2002 v.0.1
Прмышленные RTOS
Коммерческие RTOS
LynxOS
pSOSystem
QNX/Neutrino
VRTX
VxWorks
. . .

12. Архитектура RTOS 2002 v.0.1
Процессы и нитки
Аппаратная платформа
Задача_1
Задача_N
. . .
Приложение
Процесс 1
Микроядро
Процесс

12. Архитектура RTOS 2002 v.0.1
Адресное пространство нитки
routine_2() var1
var2
Адресное пространство
процесса
routine_1()

12. Архитектура RTOS 2002 v.0.1
Стандарт POSIX
POSIX Portable Operating System Interface
Стандарт API
POSIX

12. Архитектура RTOS 2002 v.0.1
Расширения реального времени - таймеры
Реальное время доступно

12. Архитектура RTOS 2002 v.0.1
Планирование с фиксированными приоритетами; количество уровней не

12. Архитектура RTOS 2002 v.0.1
Семафоры (semaphores)
простота реализации, низкие накладные расходы
допускает