Mavzu: Real vaqt tizimlari tushunchasi Ko‘pgina amaliy sohalarda «real vaqt»

Loyihalash namunalari
Qanday qilib real vaqtda o'rnatilgan tizimni loyihalashtirishga o'tish kerak? Tizimning talablari o'sib borishi va vaqtni cheklashi bilan, belgilangan muddatlarga rioya qilgan holda o'rnatilgan tizimning barcha ehtiyojlarini boshqarish qiyinlashadi. Quyida sanoatning barcha sohalarida qo'llaniladigan bir nechta aniq belgilangan printsiplar keltirilgan.
Dumaloq-Robin
Dumaloq robinalar jadvali - real vaqt tizimining cheklovlarini boshqarish uchun eng taniqli va keng tarqalgan rejalashtirish algoritmlaridan biridir. Nomidan ko'rinib turibdiki, u ishlaydi: tizimning har bir tarkibiy qismiga umumiy resurslardan foydalanish va kerakli vazifani bajarish uchun navbat beradi. Quyidagi rasmda keyingi vazifaga o'tishdan oldin har bir vazifaga 500 ms ish vaqti berilgan CPU ko'rsatilgan. Vazifalar 500 ms ichida bajarilishi mumkin yoki tugamasligi mumkin va ular ko'pincha burilish paytida to'xtagan joyni olishadi.
Navbat
Real vaqt tizimlarida yana bir foydali konstruktsiya bu navbatdir. Navbat mahsulotni ishlab chiqarish liniyasi deb o'ylash mumkin va u qayta ishlanadi. Tayyor bo'lgandan so'ng, tizim navbatdagi elementni navbatdan olib tashlaydi va unga ishlov beradi. Shunday qilib, bajarilishi kerak bo'lgan yangi vazifa navbatga qo'yilishi mumkin va tizim oldin kelgan barcha vazifalarni bajarishini kutadi. Oxir oqibat, yangi vazifa hal qilinadi, hatto uning orqasida ko'proq vazifalar paydo bo'ladi. 3-rasmda A topshirig'i va B topshirig'i bajarilgunga qadar C vazifasi navbatda o'tiradigan birinchi-in-out (FIFO) navbati ko'rsatilgan. 

Dumaloq-Robin

RTOS
Vaqt cheklovlarini boshqarishning ortiqcha xarajatlari shunchalik katta bo'ldiki, biron bir dizayn uslubi yoki printsipidan foydalanish endi mumkin bo'lmaydi. Aynan shu vaqtda real vaqtda ishlaydigan operatsion tizim eng yaxshi echimga aylanadi.
Haqiqiy vaqtda ishlaydigan operatsion tizim yoki ROSOS (R-toss deb ataladi) rejalashtirish va navbatning tuzilish usullaridan foydalanadi, ammo bu qo'shimcha funktsiyalarni, shu jumladan vazifa ustuvorligini, uzilishlar bilan ishlashni, vazifalararo aloqalarni, fayl tizimlarini, ko'p tarmoqli va boshqalarni o'z ichiga oladi.

Bularning barchasi vaqtni cheklash maqsadlariga erishish va engib o'tishning eng samarali usuliga olib keladi. Ommabop real vaqt operatsion tizimlariga VxWorks, QNX, eCos, MbedOS va FreeRTOS kiradi.
Oldingi ro'yxatdagi birinchi ikkitasi mulkka tegishli, ammo qolgan uchtasi bepul ishlatilishi mumkin. MbedOS Arm-ning Mbed platformasi bilan ishlaydi va FreeRTOS ko'plab turli mikrokontrolörlarga yuborilgan. Kelgusi maqolada biz ulardan bittasini olishni va ishlashini o'rganishimiz mumkin.