RTOS va GPOS tushunchasi
So'nggi bir necha o'n yilliklar davomida quyosh energiyasini kuzatish va yig'ish tizimlari uchun dasturiy va apparat echimlari, korxonalar va elektr transport vositalari uchun akkumulyatorlarni boshqarish tizimlari, Kuzovni boshqarish modullari va Dvigatelni boshqarish echimlari dastur qatlamining murakkabligining barqaror o'zgarishiga guvoh bo'ldi.
Ulangan avtomobillar va Sanoat 4.0 avtomatlashtirish davrida dasturiy taʼminot va apparat yechimlari real vaqtda maʼlumotlar asosida boshqariladigan xususiyatlarni samarali qoʻllab-quvvatlashi kutilmoqda.
Bu ko'z ochib yumguncha tezlikda kontekstni almashtirishni talab qiladi.
Bunday ilovalar uchun har bir funktsiyani belgilangan ustuvorlikka muvofiq oldindan belgilangan vazifa sifatida bajaradigan dasturiy va apparat echimlarini loyihalash kerak.
Ushbu maqsadlarga erishish uchun ko'p ish zarralarining ilg'or darajasi zamon talabiga aylandi. Va bunday ishlashni eng qat'iy vaqt chegaralarida taqdim eta oladigan yagona arxitektura bu Real Time Operatsion tizimi yoki xalq orasida RTOS sifatida tanilgan.
O'rnatilgan tizimlar (masalan, quyosh energiyasini kuzatish platformalari, tanani boshqarish modullari, HVAC tizimlari, elektr transport vositalaridagi BMS) quvvat, tizim soati va xotira izlari bo'yicha dizayn cheklovlariga ega.
Umumiy maqsadli operatsion tizimlar (GPOS) bir nechta vazifalarni samarali bajarishi mumkin bo'lsa-da, ular odatda buni vaqt bosimisiz bajaradilar.
Boshqa tomondan, RTOS kutilgan vaqt jadvalida aniq natijalarni taqdim etish uchun mo'ljallangan (yuqorida aytib o'tilganidek, ko'z ochib yumguncha ketadigan vaqtga o'xshaydi).
RTOS javobini kechiktiradigan eng kam hollarda halokatli hodisalar yuz berishi mumkin. Shunday qilib, o'rnatilgan tizimda RTOS juda muhim mas'uliyatni o'z zimmasiga oladi.
Keling, bir oz chuqurroq o'rganib chiqamiz va ushbu muhim operatsion tizimni biroz ko'proq o'rganishga harakat qilaylik.
Haqiqiy vaqtda operatsion tizim (RTOS) asoslarini tushunish
O'rnatilgan RTOS - bu real vaqt rejimida o'rnatilgan tizim ilovalari uchun juda mos bo'lgan yuqori samarali, sabab-natijaga asoslangan operatsion tizim.
RTOS, ayniqsa, muhim vaqt talablari bo'lgan va bir zumda javob berishi kerak bo'lgan ilovalar uchun talab qilinadi. U bir vaqtning o'zida bir nechta operatsiyalar bajariladigan va resurslar almashinadigan tizimlarda qo'llaniladi.
Odatda, RTOS kichik xotira izlariga ega va shuning uchun mikrokontroller (MCU) platformasiga osongina birlashtirilishi mumkin.
1-rasm: Odatda o'rnatilgan RTOS-ga asoslangan ilovaning arxitektura diagrammasi
Asosiysi, u dasturiy ta'minot funktsiyalarini "vazifalar" deb nomlanuvchi bir nechta "parallel" dasturlarga qayta aniqlashning asosiy funktsiyasini bajaradi. Shunday qilib, u haqiqiy multithreading kontseptsiyasiga to'g'ri keladi.
Kompyuter arxitekturasi tilida Multithreading ishlov berish blokining bir vaqtning o'zida bir nechta iplarni boshqarish qobiliyatini belgilaydi. Ushbu yondashuv samaradorlikni ta'minlashga yordam beradi.
Eng yaxshi holatda, o'rnatilgan RTOS bajariladigan vazifalarni tezda almashtirish orqali parallel bajarilish illyuziyasini yaratadi. Bu sizga ilovalarga abstraksiyaning yangi darajasini singdirish imkonini beradi, bu esa ularga ko'proq murakkablik kiritish uchun yo'l ochadi.
Bu mahsulotni ishlab chiqish bo'yicha guruhlarga ko'p ish zarralarini to'liq nazorat qilish imkonini beradi va shu bilan real vaqtda deterministik xatti-harakatni ta'minlaydi.
An'anaga ko'ra, murakkab ilovalar bo'lsa, ishlab chiqish guruhlari boshqaruv mexanizmini muvaffaqiyatli bajarish uchun odatiy holatlar va mantiqqa tayangan.
Biroq, elektron tizimlarning murakkabligi ko'payganligi sababli, bu xatolarga moyil bo'lib qoldi va uni saqlash qiyin bo'ldi.
RTOS dasturlash bilan boshqaruvning bajarilishi endi yuqori darajada optimallashtirilgan RTOS yadrosiga topshiriladi.
|
