Операционные системы реального времени Описание и общие требования к системам реального времени
|
| Содержание Введение…………………………………………………………………………...2 Глава1. Операционные системы реального времени………………….41.1 Описание и общие требования к системам реального времени…………………………………………………………………….41.2. Параметры ОСРВ……………………………………………….....51.3. Механизмы реального времени………………………………....61.4. Классы систем реального времени…………………………..7Глава2. Поддержка отказоустойчивости вычислительных систем средствами операционных систем реального времени……………………………….15 2.1. Понятие отказоустойчивости ВС…………………………16 2.2. Причины и классификация отказов и сбоев……………...16 2.3. Методы и средства обеспечения 17 .отказоустойчивости ………………………………………………17 2.4. Концепция построения и работы системы с рангом отказоустойчивости N-1…………………………………………...20 Глава3. Программное обеспечение модели отказоустойчивой ВС..51 3.1. Взаимодействие модулей узла ВС…………………………..51 3.2 Программное обеспечение подсистемы проверки…….55 3.3 Портирование ОСРВ на платформу TMS320C30………..56 3.4 Основные характиристики и область примененияп.роцессора TMS320C30…………………………………………………………….…58 Заключение…………………………………………………………………….….65 Список источников…………………………………………………………….....66 Введение В течение многих лет приложения на базе ОС реального времени использовались во встроенных системах специального назначения, а с недавнего времени они стали применяться повсюду, от бортовых систем управления ЛА, до бытовых приборов. Разработка многопроцессорных вычислительных систем (ВС) как правило, имеет своей целью повышение либо уровня надежности, либо уровня производительности системы до значений недоступных или труднореализуемых в традиционных ЭВМ. В первом случае на передний план встает вопрос о наличии специальных средств обеспечения отказоустойчивости вычислительных систем, основной особенностью (и достоинством) которых является отсутствие какого-либо единственного ресурса, выход из строя которого приводит к фатальному отказу всей системы. Таким образом, объектом исследования в рамках сетевой отказоустойчивой технологии становится ОСРВ — управляющее программное обеспечение особого типа, которое используется для организации работы встроенных приложений, для которых характерны ограниченность ресурсов памяти, невысокая производительность, а также требования гарантированного времени отклика, высокого уровня готовности и наличия средств автомониторинга. Данная дипломная работа посвящена разработке специализированной распределенной операционной системы реального времени для отказоустойчивых ВС с рангом отказоустойчивости N(N-1), что означает способность системы функционировать даже в том случае, если произойдут отказы всех элементов системы за исключением одного. Для полного освещения выбранной темы были поставлены следующие задачи:
В первой части работы дано краткое описание известных ОСРВ, описаны их функциональные возможности, структура, их направленность (специфические особенности). Также приведена сравнительная характеристика и отмечены те решения, которые можно было бы использовать для разработки собственной специализированной ОСРВ. Во второй главе описана концепция построения распределенной ОСРВ, были сформулированы основные принципы функционирования перспективной вычислительной системы, включающие в себя многопроцессорность, обеспечение живучести, адаптацию к изменениям внутренних условий среды, поддержку реального масштаба времени, мобильность и открытость программного обеспечения. Предложен пример организации отказоустойчивых вычислений на примере пяти-узловой полносвязной сети ПЭ в условиях постоянной деградации системы. Далее рассмотрена программная модель ВС и операционной системы, логика работы и взаимосвязь модулей. В последней главе рассматриваются особенности аппаратной платформы TMS320c30, вопросы реализации вышеприведенных идей с помощью этой платформы, дополнение ОС специфическими для данной архитектуры модулями. ^ ОС общего назначения, особенно многопользовательские, ориентированы на оптимальное распределение ресурсов компьютера между пользователями и задачами (системы разделения времени), В операционных системах реального времени (ОСРВ), подобная задача отходит на второй план - все отступает перед главной задачей - успеть среагировать на события, происходящие на объекте. |
