Устройство расширения реального времени для Windows NT.
Единственной модифицируемой частью ядра Windows NT являются драйверы устройств. Модификации уровня аппаратных абстракций. Решения, основанные на данном подходе, были предложены фирмой VenturCom. Структура расширений Windows NT: Дополнение стандартного ядра NT ядром реального времени. Этот подход лежит в основе предложений фирм Radisys, Imagination и LP Elektronik. Имеются две принципиально разные его реализации:
¨ разместить ядро реального времени внутри программы обслуживания прерываний Windows NT или в драйвере устройства;
¨ разместить ядро реального времени вне адресного пространства Windows NT.
Структура расширений Windows NT c дополнительными ядрами реального времени:
Отметим в итоге, что, хотя способы реализации расширений реального времени и различаются, суть у них одна - одновременная работа на одном процессоре двух операционных систем: Windows NT и реального времени. Плюс возможность взаимодействия между процессами реального времени и процессами Windows NT.
Использование технологии Windows NT для разработки СРВ.
Использование NT как она есть для построения мягкой системы реального времени- вводят усовершенствования в механизм обработки прерываний. Единственный способ сделать это – перехватить прерывание, для чего необходимо добавить специальное аппаратное расширение.
Реализация Win32 API над другой ОС РВ.
Добавление Win32 API к ОС, предназначенной для обработки в реальном времени, избавляет от необходимости модифицировать HAL или использовать другие трюки с NT. Преимущества такого подхода: имеется переносимость; поведение ОС РВ известно. Недостатки: нельзя использовать стандартные приложения NT; невозможно смешивание с драйверами устройств NT, поэтому весь мир коммуникаций NT недоступен; другие драйверы графических устройств и приложения NT невозможно или трудно использовать; ограничена возможность расширения в будущем; необходимо использовать специальные средства разработки и компиляторы.
|
|
|
Совместная работа на одном процессоре NT и другой ОС РВ (или ее части):модификация HAL c перехватом прерываний и включением небольшого диспетчера или ОС РВ; выполнение NT, как одной из задач над (супервизором) ОСРВ. В любом случае HAL должен быть модифицирован или по крайней мере перехвачен. В основном все такие решения похожи. Преимущества: Сохранение (почти) всей среды NT нетронутой означает, что все программное обеспечение, устройства и драйверы устройств NT можно использовать (чтобы выполнять части приложения, не связанные с реальным временем). Поддерживается совместимость с NT; Можно включить защиту для задач реального времени, зависящую от используемой ОС РВ. Недостатки: Отсутствует переносимость между реальным временем и средой NT, за искл случая, когда RT-API разработан на базе Win32; драйверы устройств NT нельзя использовать в части реального времени; Среда разработки усложняется, если для задач реального времени требуется отдельная среда; Может быть много уровней задач и поэтому много уровней определений контекста. Переключение контекстов требует времени.
|
|
|
Использование мультипроцессорной архитектуры, когда NT выполняется на одном процессоре (или более), а часть реального времени – на остальных. Возможно применение архитектур параллельной шины с VMEbus, PCI, PMC или архитектур последовательной шины с Ethernet. Если необходимо, подсистемы могут быть связаны механизмом IPC и процедурами удаленного вызова.
Преимущества:Нет модификаций каждой ОС; Можно применять в больших сложных системах; Для каждой подсистемы можно выбрать свою, наиболее подходящую ОС РВ; Можно использовать имеющиеся среды разработки.
Недостатки:Высокая стоимость; Поведение в реальном времени зависит от поведения канала межпроцессорной связи. Среды разработки относятся к разным мирам.
Во многих решениях производители модифицируют HAL или ядро NT.
|
|
|
ОСРВ QNX.
QNX- эффективная, надежная и масштабируемая многопользовательская мультизадачная сетевая ОСРВ.
Архитектура QNX – модульность (основные функции ОС выполняются независимыми, но взаимодействующими между собой, процессами различного уровня (менеджеры и драйверы), каждый из которых реализует определенный вид сервиса) и механизм обмена сообщениями - обеспечивается микроядром системы.
Преимущества: предсказуемость, масштабируемость и эффективность, расширяемость и надежность одновременно, быстрый сетевой протокол FLEET, прозрачный для обмена сообщениями, автоматически обеспечивающий отказоустойчивость, балансирование нагрузки.
Недостатки:неадекватная поддержка нитей и отсутствие поддержки симметричных мультипроцессорных архитектур;ограниченное количество уровней прерываний (32);отсутствие поддержки "наследования приоритетов" для механизмов синхронизации (семафоров);нет поддержки Java; нет поддержки отображения файлов в память; многочисленные ограничения файловой системы; слабые средства разграничения и контроля доступа пользователей; отсутствие средств безопасности в рамках собственного сетевого протокола.
Микроядро менее 10 Кбайт. В его функции входит: передача сообщений от одного процесса к другому во всей ОС; диспетчеризация процессов, если какой-либо процесс вышел из блокировочного состояния; истек квант времени для процесса, владеющего CPU; работающий процесс прерван каким-либо событием.
|
|
|
Менеджер процессов. Отвечает за создание и удаление процессов, управление памятью, таймеры и эмуляцию сопроцессора а также диагностику - 16-ти разрядная версия и 32-х разрядная.
Менеджер файловых систем позволяет работать с неск файловыми системами одновременно.
Дата добавления: 2018-08-06; просмотров: 250; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!