Стандарт posix. Расширения реального времени
POSIX (англ. Portable Operating System Interface – переносимый интерфейс операционных систем) – набор стандартов, описывающих интерфейсы между операционной системой и прикладной программой (системный API), библиотеку языка C и набор приложений и их интерфейсов. Стандарт создан для обеспечения совместимости различных UNIX-подобных операционных систем и переносимости прикладных программ на уровне исходного кода, но может быть использован и для не-Unix систем.
Данный стандарт призван решать следующие задачи:
Содействовать облегчению переноса кода прикладных программ на иные платформы.
Способствовать определению и унификации интерфейсов заранее при проектировании, а не в процессе их реализации.
Сохранять по возможности и учитывать все главные, созданные ранее и используемые прикладные программы.
Определять необходимый минимум интерфейсов прикладных программ для ускорения создания, одобрения и утверждения документов.
Развивать стандарты в направлении обеспечения коммуникационных сетей, распределённой обработки данных и защиты информации.
Рекомендовать ограничение использования бинарного (объектного) кода для приложений в простых системах. [2]
Windows NT проектировалась и, в основном, используется как универсальная ОС. Однако на рынке систем реального времени четко прослеживается тенденция использовать Windows NT и ее расширения в специализированных системах.
Расширение реального времени RTX (Real Time Extension) для ОС Windows NT (разработано корпорацией VenturСom) позволяет создавать приложения для высокоскоростного управления с детерминированным временем реакции на внешние события.
RTX глубоко интегрировано в ядро Windows NT и для обеспечения необходимых функций использует сервис Windows NT и API WIN32. Ядро реального времени (nucleus) интегрировано в ядро NT (kernel). Каждый процесс RTX выполняется как драйвер устройства ядра NT, при этом процессы не защищены друг от друга. Такая реализация приводит к быстрому переключению контекста, но небезопасна с точки зрения конфиденциальности.
Расширения реального времени добавляют к Windows NT специфическую для реального времени функциональность:
Обеспечивается возможность создавать процессы реального времени, управляемые собственным планировщиком. Этот планировщик работает уже по правилам реального времени и использует алгоритм вытеснения по приоритетам. Кроме того, процессы реального времени имеют преимущество перед стандартными процессами Win32, вытесняя их. Процессы реального времени имеют совсем иную, по сравнению со стандартными процессами Windows NT, степень надежности и специфическую функциональность.
Процессы реального времени и стандартные процессы Win32 имеют средства взаимодействия друг с другом.
Процессы реального времени имеют свой собственный программный интерфейс RTAPI, реализующий развитый набор средств, характерный для программных интерфейсов (API) ОСРВ.
Приложение может использовать как стандартные функции Win32, так и специфические функции API реального времени (RTAPI), что позволяет выделять критические участки кода приложений Windows NT и контролировать время и надежность их выполнения.
Имеется возможность контроля над работоспособностью и временами реакции системы. Зависания стандартных приложений Windows NT или крах системы не приводят к зависанию приложений реального времени.
Предоставляется возможность работы с быстрыми часами и таймерами высокого разрешения.
Обеспечивается возможность прямого доступа к памяти и физическим устройствам. [3]