Вопрос №14 Режим работы

Вид материала

Документы

Содержание Операционные системы реального времени (ОСРВ)

Подобный материал:

• «Политический (государственный) режим: понятие и виды», 269.29kb.
• Экзаменационные вопросы по дисциплине «электрооборудование предприятий и гражданских, 34.42kb.
• Кондиционера – ответственная задача При выборе кондиционера, 289.58kb.
• Публичный доклад заведующего муниципального казенного дошкольного образовательного, 125.7kb.
• Работа № ключевой режим работы транзистора, 358.55kb.
• Итоги работы региональных отделений Союза работа по привлечению в члены Союза юридических, 912.06kb.
• Курсовой проект по дисциплине: "Технология Робототизированного Производства" Пояснительная, 166.51kb.
• И. Ю. Залысин эволюция политического режима в современой россии, 76.37kb.
• «Правоприменительная практика арбитражного суда при оценке договоров строительного, 309.25kb.
• Проектная декларация, 92.11kb.

Вопрос № 14

Режим работы

В операционной системе Linux пользователю доступны два режима работы: графический и текстовый. В текстовом режиме недоступны возможности графических интерфейсов: рисование окон произвольной формы и размера, поддержка миллионов цветов, отрисовка изображений. Все возможности текстового режима ограничены набором текстовых и псевдографических символов и несколькими десятками базовых цветов. Тем не менее в Linux в текстовом режиме можно выполнять практически любые действия в системе (кроме тех, которые требуют непосредственного просмотра изображений). Текстовый режим в Linux — это полнофункциональный способ управления системой благодаря интерфейсу командной строки. В Linux существует огромное множество программ (включая даже игры), предназначенных для работы в текстовом режиме.

Бывают ситуации, когда графический режим недоступен или неработоспособен (удалённый доступ по сети, проблемы с поддержкой видеокарты, сбои системы и др.). В таких случаях всегда остаётся возможность работать в текстовом режиме, поскольку его возможности поддерживаются непосредственно графическим оборудованием и не требуют специальных драйверов или настройки.

В процессе работы Linux активно несколько виртуальных консолей. Каждая виртуальная консоль доступна по одновременному нажатию Alt и функциональной клавиши с номером этой консоли. На первых шести виртуальных консолях (Alt+F1 — Alt+F6) пользователь может зарегистрироваться и работать в текстовом режиме. 12-ая виртуальная консоль (Alt+F12) выполняет функцию системной консоли — на неё выводятся сообщения о происходящих в системе событиях.

Если загрузка системы по каким-то причинам не дошла до графического режима и завершилась приглашением к регистрации (login:) на текстовой виртуальной консоли, то можно попробовать запустить графический режим вручную. Для этого следует войти в систему (ввести имя пользователя и пароль), и ввести команду startx. Эта команда запускает графическую подсистему X11, которая займёт седьмую виртуальную консоль. Можно запустить до трёх графических подсистем (интерфейсов) одновременно, они займут консоли с седьмой по девятую. Чтобы переключиться из графического режима на другую консоль, следует нажимать одновременно Ctrl, Alt и функциональную клавишу с номером нужной консоли.

Благодаря виртуальным консолям каждый компьютер, на котором работает Linux, предоставляет возможность зарегистрироваться и получить доступ к системе одновременно нескольким пользователям. Даже если в распоряжении всех пользователей есть только один монитор и одна системная клавиатура, эта возможность небесполезна: можно переключаться между виртуальными консолями так, как если бы вы переходили от одного монитора с клавиатурой к другому, подавая время от времени команды и следя за выполняющимися там программами. Более того, ничто не препятствует зарегистрироваться в системе несколько раз под одним и тем же системным именем — это один из способов организовать параллельную работу над несколькими задачами.


Операционные системы реального времени (ОСРВ) — управляющее ПО особого типа, которое часто используется для организации работы встроенных компьютерных приложений, для которых характерны ограниченность ресурсов памяти, невысокая производительность, а также требования гарантированного времени отклика, высокого уровня готовности и наличия средств автомониторинга.

Операционные системы реального времени сейчас используются практически повсюду. Они так же распространены, как и их «коллеги» — Windows, Mac OS и Unix, которые управляют программными приложениями и системными компонентами, работающими на стандартных ПК. Операционные системы реального времени применяются для управления компьютерными приложениями и компонентами в сетевых маршрутизаторах и коммутаторах, в автомобилях, в пейджерах и мобильных телефонах, в медицинских приборах, промышленном измерительном и контрольном оборудовании, а также во множестве других прикладных областей.

Одним из основных свойств операционных систем реального времени является их способность изолировать друг от друга приложения, поэтому если в программе возникает сбой или выполняются какие-то нелегальные операции, ОС может быстро блокировать программу, инициировать восстановление и защиту других программ либо самой системы от серий вредоносных команд. Та же самая защита предотвращает переполнение стеков памяти, вызываемое действиями любых программ.

Различают два типа ОС реального времени: один из них характеризуют «жестким реальным временем», второй — «мягким». Если не выполняется обработка критических ситуаций либо она происходит недостаточно быстро, система жесткого реального времени прерывает операцию и блокирует ее, чтобы не пострадала надежность и готовность остальной части системы. Системы мягкого реального времени более «снисходительны» и «терпят» определенные, некритичные ошибки.

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 управляемого компьютером медицинского оборудования до кофеварок. Новые приложения распределенных вычислений стимулируют создателей операционных систем заниматься исследованиями и разработкой стандартов.

Для задач реального времени сообщество разработчиков Linux активно применяет специальные расширения – RTLinux, KURT и UTIME, позволяющие получить устойчивую среду реального времени. RTLinux представляет собой систему «жесткого» реального времени, а KURT (KU Real Time Linux) относится к системам «мягкого» реального времени. Linux-расширение UTIME, входящее в состав KURT, позволяет добиться увеличения частоты системных часов, что приводит к более быстрому переключению контекста задач.

Проект KURT характеризуется минимальными изменениями ядра Linux и предусматривает два режима работы – нормальный (normal mode) и режим реального времени (real-time mode). Процесс, использующий библиотеку API-интерфейсов KURT, в любые моменты времени может переключаться между этими двумя режимами.

Стандартно такты планировщика RTMod задаются от системного таймера – время переключения контекста задач реального времени (time slice) равно 10 мс. Используя же KURT совместно с UTIME, можно довести время переключения контекста задач до 1 мс. Прерывания обрабатываются стандартным для ОС Linux образом – через механизм драйверов.

RTLinux– это дополнение к ядру Linux, реализующее режим «жесткого» реального времени, которое позволяет управлять различными чувствительными ко времени реакции системы процессами. По сути дела, RTLinux – это операционная система, в которой маленькое ядро реального времени сосуществует со стандартным POSIX-ядром Linux.

Разработчики RTLinux пошли по пути запуска из ядра реального времени Linux-ядра как задачи с наименьшим приоритетом. В RTLinux все прерывания обрабатываются ядром реального времени, а в случае отсутствия обработчика реального времени — передаются Linux-ядру. Фактически Linux-ядро является простаивающей (idle) задачей операционной системы реального времени, запускаемой только в том случае, если никакая задача реального времени не исполняется.