Když uslyšíme slovo operační systém, nejprve si v mysli představíme operační systém používaný v noteboocích a počítačích. Obecně používáme různé typy operačních systémů, jako jsou Windows XP, Linux, Ubuntu, Windows 7,8.8.1 a 10. Ve smartphonech jsou operační systémy jako KitKat, Jellybean, marshmallow a Nougat. V digitálním elektronickém zařízení existuje určitý druh operačního systému, který je vyvíjen společností program mikrokontroléru . Existují různé typy operačních systémů vyvíjet pro mikrokontrolér, ale zde jsme diskutovali o operačním systému v reálném čase.

Co je operační systém v reálném čase?

RTOS je operační systém, je mozkem systému v reálném čase a jeho reakcí na vstupy okamžitě. V RTOS bude úkol dokončen do zadaného času a jeho odpovědí předvídatelným způsobem na nepředvídatelné události. Struktura RTOS je uvedena níže.

Struktura RTOS

Typy RTOS

Následují tři různé typy RTOS

Měkký operační systém v reálném čase
Tvrdý operační systém v reálném čase
Pevný operační systém v reálném čase

Typy RTOS

“otevřená smyčka do uzavřené smyčky ”

Měkký operační systém v reálném čase

Softwarový operační systém v reálném čase má určité termíny, může být zmeškán a provede akci v čase t = 0 +. Softwarový operační systém v reálném čase je typem OS a neobsahuje omezená na extrémní pravidla. Kritická doba tohoto operačního systému je do určité míry zpožděna. Příklady tohoto operačního systému jsou digitální fotoaparát, mobilní telefony a online data atd.

Měkký operační systém v reálném čase

Tvrdý operační systém v reálném čase

Toto je také typ OS a je předpovídán termínem. Předpokládané termíny budou reagovat v čase t = 0. Některé příklady tohoto operačního systému jsou ovládání airbagů v automobilech, protiblokovací brzda a systém řízení motoru atd.

Pevný operační systém v reálném čase

Ve firmě v reálném čase má operační systém určitá časová omezení, nejsou přísná a může mít nežádoucí účinky. Příkladem tohoto operačního systému je vizuální kontrola v průmyslové automatizaci.

Práce s operačním systémem v reálném čase

Následují různé typy základních funkcí RTOS

Prioritní plánovač
Rutina přerušení systémových hodin
Deterministické chování
Synchronizace a zasílání zpráv
Služba RTOS

Prioritní plánovač

V plánovači založeném na prioritách je většina RTOS mezi 32 a 256 možnými prioritami pro jednotlivé úkoly nebo procesy. Tento plánovač spustí proces s nejvyšší prioritou. Pokud je úloha spuštěna na CPU, spustí se další úloha s nejvyšší prioritou a nepřetržité procesy.

“rozdíl mezi generátorem a motorem ”

V systému bude mít proces s nejvyšší prioritou CPU

Spustí se zavřít
Pokud je původní úkol předjímán novým, je připraven proces s vysokou prioritou.

Existují tři stavy úkolů nebo procesů, které jsou jako připravené ke spuštění a druhý je blokován a popis každého stavu je uveden níže.

Připraveno k běhu

Připraveno ke spuštění se říká, když má proces všechny prostředky ke spuštění, ale neměl by být v běžícím stavu. Pak se nazývá jako připraven ke spuštění.

Běh

Pokud se úloha provádí, říká se, že má spuštěný stav.

Blokováno

V tomto stavu, pokud nemá dostatek prostředků ke spuštění, je odeslán do zablokovaného stavu.

K naplánování úkolu jsou upraveny tři techniky, následuje jejich popis.

Plánování spolupráce

V tomto typu plánování bude úloha spuštěna, dokud nebude provedení dokončeno

Round Robin Scheduling

V tomto plánování je každému procesu přiřazen pevný časový úsek a proces musí dokončit své provedení, jinak úkol ztratí tok a generování dat.

Preventivní plánování

Preventivní plánování zahrnuje prioritní alokaci času závislou na čase. Obecně se používá 256 úrovní priority a každý úkol má jedinečnou úroveň priority. Existují některé systémy, které podporují vyšší úroveň priority, a několik úkolů má některé priority.

Rutina přerušení systémových hodin

K provedení časově citlivé operace poskytne RTOS nějaký druh systémových hodin. Pokud existují systémové hodiny 1 ms, musíte úkol dokončit za 50 ms. Obvykle existuje API, které vás následuje, abyste řekli: „Za 50 ms mě vzbuď“. Úkol by tedy byl v klidové poloze, dokud se RTOS neprobudí. Máme dvě upozornění, že probuzení nezajistí spuštění přesně v té době, záleží to na prioritě a pokud aktuálně běží vyšší priorita, zpozdí se to.

Deterministické chování

RTOS se posouvá do velké délky, aby chránil, že ať už jste provedli 100 úkolů nebo 10 úkolů, nezáleží na vzdálenosti od přepnutí kontextu a určuje další úkol s nejvyšší prioritou. V deterministické oblasti prvočísla je RTOS manipulace s přerušením, když je jim signalizována linka přerušení, RTOS okamžitě provede akci správné rutiny služby přerušení a přerušení je zpracováno bez jakéhokoli zpoždění.

Musíme si myslet, že vývojáři projektu budou psát hardwarově specifické ISR. Dříve RTOS dává ISR pro sériové porty, systémové hodiny a může to být síťový hardware, ale pokud existuje něco specializovaného, jako jsou signály kardiostimulátoru, akční členy atd., Nejsou součástí RTOS.

Jedná se o hrubé zobecnění a v RTOS je implementace velké rozmanitosti. Některé z RTOS jsou provozovány odlišně a výše uvedený popis je vhodný pro velkou část stávajících RTOS.

“jak funguje systém ups ”

Synchronizace a zasílání zpráv

Synchronizace a zasílání zpráv zajišťuje komunikaci mezi úkolem jednoho systému do jiného systému a následujícími službami zasílání zpráv. K synchronizaci interních aktivit se používá příznak události a k odesílání textových zpráv, které můžeme použít ve schránce, v rourách a ve frontách zpráv. Ve společných datových oblastech se používají semafory.

Semafory
Příznaky událostí
Poštovní schránky
Trubky
Fronty zpráv

Služba RTOS

Nejdůležitější součástí operačního systému je jádro. Chcete-li monitorovat hardware, měl by se úkol ulehčit a jádro odpovědností spravuje a přiděluje prostředky. Pokud úkol nedokáže pokaždé získat pozornost CPU, pak existují další služby poskytované jádrem. Následující jsou

Časové služby
Služby zpracování přerušení
Služby správy zařízení
Služby správy paměti
Vstupně-výstupní služby

Výhody RTOS

Když jsou všechny prostředky a zařízení neaktivní, RTOS poskytuje maximální spotřebu systému a více výstupu.
Při provádění úkolu není šance na získání chyby, protože RTOS je bez chyb.
Alokace paměti je nejlepší typ pro správu v tomto typu systému.
U tohoto typu systému je doba řazení mnohem kratší.
Vzhledem k malé velikosti programu se v systému RTOS používá RTOS vestavěný systém jako doprava a další.

V tomto článku jsme diskutovali o tom, jak bude operační systém v reálném čase fungovat. Doufám, že čtením tohoto článku jste získali některé základní informace. Máte-li jakékoli dotazy týkající se tohoto článku nebo realizovat elektrotechnické projekty , neváhejte a komentujte v níže uvedené části. Zde je otázka, jaké jsou funkce RTOS?