- •Обработка прерываний на уровне технических средств компьютера. Основные понятия и определения. Поддержка прерываний командами процессора.
- •Процесс обработки прерывания в системе с единственным прерыванием.
- •Программируемый контроллер прерываний.
- •Обработка нескольких прерываний с использованием внешнего контроллера прерываний. Фрагмент кода обслуживания на псевдоассемблере для 2-х адресной архитектуры.
- •Срв. Некоторые определения в соответствии с Oxford Dictionary of Computing, Янгом и проектом pdcs.
- •Срв. Жесткие (hard), мягкие (soft) системы и системы квази-реального времени (firm).
- •Некоторые характерные области применения срв. Инерциальная система измерения параметров пространственного движения самолета.
- •Типы воздействий в срв. Обобщенная модель срв.
- •Типы воздействий в срв. Система управления процессами датчик/привод.
- •Некоторые характерные области применения срв. Связь дисциплины «срв» с другими инженерными дисциплинами.
- •5. Согласование устройств и цп с помощью прерываний. Контроллер единственного периферийного устройства. Рисунок, пояснение.
- •6. Согласование устройств и цп с помощью прерываний. Несколько контроллеров соединенные с цп через пкп (программируемый контроллер прерываний)
- •8. Теоретические основы операционных систем реального времени. Основные понятия и определения.
- •8. Операционные системы реального времени (ос рв). Роль ядер и псевдоядер в операционных системах.
- •9. Теоретические основы осрв
- •10. Процесс планирования
- •11. Характеристики задачи. Фактическая рабочая нагрузка.
- •12. Типичная модель задачи
- •13. Циклическое планирование. Смешанное планирование трех задач. Рисунок, пояснения.
- •14. Циклическая исполняющая система. Понятие кадра и основного цикла. Ограничения на размер кадра. Рисунок, пояснения.
- •15. Приоритетное фиксированное планирование с монотонной частотой. Основные результаты применения политики алгоритма монотонной частоты.
- •16. Основы разработки встроенных систем. Типовая среда разработки с использованием кросс- платформы. Рисунок, пояснения.
- •15. Системы, управляемые прерываниями. Программы обработки прерываний.
- •17. Псевдокод программы обслуживания стековой модели, описание функционирования.
- •18. Системы с вытесняющим приоритетом
- •20. Фоновая обработка. Программируемый сторожевой таймер (software watchdog timer).
- •21. Инициализация приоритетной/фоновой системы. Описание.
- •17. Обзор Компоновщиков и процесса компоновки. Создание файла образа для целевой системы. Рисунок, пояснения.
- •18. Таблица символов. Взаимосвязь между таблицей символов и таблицей перемещений (переадресации). Рисунок, пояснения.
- •19. Размещение исполняемых образов в памяти целевой встроенной системы. Командный файл компоновщика. Общее описание и примеры директив.
- •20. Упрощенная схема и карта памяти целевой системы. Листинги использования директив Memory и Section на примере карты памяти целевой системы.
- •21. Объеденение входных секций в исполняемом образе , пример (рисунок), код листинга примера.
- •22. Размещение исполняемого образа в памяти целевой системы. Рисунок, пояснение
- •23. Инициализация встроенной системы. Основные понятия и задачи.
- •24. Инструменты целевой системы и передача образа. Способы загрузки образа в целевую систему.
- •Прямой доступ к памяти (пдп/dma)
- •Ввод-вывод с использованием выделенной памяти
- •Побитное отображение устройств
- •26 Встроенный загрузчик
- •Вбудовані системи та системи реального часу
- •1::Введение. Основные концепции встроеных систем (вс) и систем реального времени (рв)::07.09.2010
- •2::Системы рального времени: некоторые определения, примеры и краткая история::14.09.2010
- •3::Операционные системы реального времени::21.09.2010
- •4::Системы управляемые прерываниями::28.09.2010
- •Обработка прерываний на уровне технических средств компьютера
- •Теоретические основы операционных систем рв
- •Основы разработки встроенных систем
Обработка нескольких прерываний с использованием внешнего контроллера прерываний. Фрагмент кода обслуживания на псевдоассемблере для 2-х адресной архитектуры.
Краткая история развития СРВ.
История систем реального времени связана с эволюцией компьютеров. Тем не менее, современные системы реального времени, такие как управление атомными электростанциями, военные системы авиационного вооружения, медицинское
оборудование наблюдения и контроля, хотя и являются сложными, но иногда обладают характеристиками систем, разработанных в период 1940-х - 1960 годов.
В качестве примера в Таблице 2.2 приведены некоторые факты из истории развития систем реального времени в США.
Год |
Проект |
Разработчик |
Система |
Внедрено |
1947 |
Whirlwind |
MIT/US Navy |
Авиационный тренажер |
Память на ферритовых сердечниках, реакция реального времени" |
1957 |
SAGE |
IBM |
ПВО |
Специально для реального времени |
1958 |
Scientific ПОЗА |
Univac |
Общее назначение |
Аппаратное прерывание |
1959 |
SABRE |
IBM |
Бронирование авиабилетов |
Политика передачи данных через Хаб |
1962 |
Basic Executive |
IBM |
Общее назначение |
Первый диспетчер реального времени |
1963 |
Basic Executive II |
IBM |
Общее назначение |
Разнообразные способы диспетчеризации реального времени, Резидентные дисковые программы пользователь/система |
1970s |
RSX, RTE |
DEC, HP |
Операционные системы реального времени |
Хост-узлы на базе микропроцессоров |
1973 |
Rate- monotonic system |
Liu and Layland |
Теория |
Определена верхняя граница использования ресурсов в системах диспетчеризации |
1980s |
RMX-80, MROS 68K, VRTX, etc. |
Various |
Операционные системы реального времени |
Хост-узлы на базе микропроцессоров |
1983 |
Ada 83 |
U.S. Department of Defense |
Язык программирования |
Предназначен для критически важных, встроенных систем и систем реального времени |
1995 |
Ada 95 |
Community |
Язык программирования |
Усовершенствованный Ada 83 |
Срв. Некоторые определения в соответствии с Oxford Dictionary of Computing, Янгом и проектом pdcs.
С точки зрения программного продукта, системы реального времени отличаются от других типов систем программного обеспечения. Их правильное функционирование зависит от реакции системы в ответ на события в течение определенного (как правило, короткого) промежутка времени. В этом смысле система реального времени может быть определена следующим образом:
Система реального времени это система программного обеспечения, чьё правильное функционирование зависит как от выдаваемых результатов так и от времени, при котором эти результаты выдаются.
Существует множество интерпретаций в определении систем реального времени, общими для них является понятие времени отклика (реакции системы), т.е. времени, необходимого системе, чтобы выдать выходной сигнал, связанный с конкретным входным сигналом.
Оксфордский словарь по вычислительной технике дает следующее определение системы реального времени: система реального времени - это система, для которой время выдачи выходного сигнала является существенным. Поскольку входной сигнал связан с определенными изменениями в окружающем систему реальном физическом мире, то и выходной сигнал должен соответствовать тем же изменениям, что и входной. Задержка между выходом и входом во времени должна быть достаточно малой для обеспечения своевременности времени отклика системы. Термин «своевременность» приведен в контексте системы в целом.
Например, в ракетной системе наведения выходной сигнал необходимо выдавать с интервалом в несколько миллисекунд, тогда как в управляемой компьютером линии по сборке автомобилей реакция системы может быть даже в пределах 1 секунды. Для иллюстрации других определений термина «система реального времени» дадим еще два определения:
Янге 1982 г. Определяет режим реального времени так: любая деятельность по обработке информации либо система, где необходима реакция на внешние входные воздействия за конечный и определенный период времени.
В проекте PD&CS 1995г. дается следующее определение: система реального времени (СРВ) – это система, которая требует реакции на внешние воздействия в интервалы времени, предопределенные внешней(по отношению к системе) среды.
В наиболее общем смысле все эти определения охватывают весьма широкий спектр функций компьютера, например, ОС UNIX может рассматриваться как СРВ в пользовательском смысле, если при вводе команды пользователь получит ответ в течение нескольких секунд. Как правило, не страшно, если ответ за это время не поступит. Такого рода системы могут быть отделены от тех, где отсутствие ответа может рассматриваться так же плохо, как и сам неверный ответ. В действительности, в некоторых случаях именно этот аспект отличает СРВ от других, где время отклика является важным, но не имеет решающего значения. Поэтому корректность (правильность) функционирования СРВ зависит не только от результата логического вычисления, но и от времени, для которого эти результаты произведены.