RTOS: cad is córas oibriúcháin fíor-ama ann

Cúpla lá ó shin rinne mé réamhrá faoi ​​STR, córas oibriúcháin le haghaidh róbait, cé nach OS é go díreach mar a thuigtear sa ríomhaireacht é, ach creat le haghaidh forbróirí róbataic. Anois tá sé cas na RTOS, nach córas oibriúcháin é ach an oiread, ach cineál an-sonrach córais oibriúcháin.

Tá na córais oibriúcháin seo an-tábhachtach le haghaidh feistí leabaithe nó leabaithe de chumas beag, ós rud é go ndéanann siad iad a bhainistiú de ghnáth. Ina theannta sin, tá siad tábhachtach freisin in iarratais tionsclaíocha, chun go leor próisis a rialú.

Cad is RTOS ann?

Un RTOS (Córas Oibriúcháin Fíor-Ama) Is córas oibriúcháin fíor-ama é, mar a thugann an t-ainm le fios. Ní hionann é seo agus córais oibriúcháin roinnte ama sa mhéid is go n-oibríonn tú i dtimpeallacht ina bhfuil torthaí aschuir ar eolas bunaithe ar ionchuir chórais, agus ina dtarlaíonn siad ag am ar eolas. Dá bhrí sin, tá siad níos intuartha agus níos cobhsaí chun tascanna sonracha a rialú, agus is gnách go mbíonn cuimhne buan ar na próisis (i bpróisis roinnte ama, déanann an sceidealóir ualach agus díluchtú ón bpríomhchuimhne de réir mar is gá).

De réir ejemplo, samhlaigh RTOS a úsáidtear le haghaidh meaisín tionsclaíoch ar líne tionóil. Bheadh ​​​​sé i gceannas ar bhogearraí a fhorghníomhú chun páirteanna a dhruileáil ó am go chéile. Mura n-oibreodh sceidealóir an chórais oibriúcháin i bhfíor-am, is dócha go rithfidh sé ag amanna corracha, rud a d'fhágfadh nach ndéanfaí an druileáil in am... Ós rud é gur fíor-ama é, is féidir leis an RTOS cur i gcrích an chláir a chríochnú. in am X agus a fhorghníomhú arís chun an druileáil go léir a dhéanamh in am.

Ar ndóigh, toisc gur córas oibriúcháin é, roinneann sé bunghnéithe aon OS eile, is é sin, is córas é atá in ann na crua-earraí a bhainistiú agus sraith seirbhísí a sholáthar chuig apps.

Cineálacha RTOS

Tá roinnt ann cineálacha córais oibriúcháin fíor-ama nó RTOS:

• Fíor-Ama Crua: Is córas oibriúcháin fíor-ama dian é, áit a gcaithfear a phróisis a fhorghníomhú ag am ar leith.
• Fíor-ama Bog: fíor-ama solúbtha, nuair is féidir meandraí beagnach neamhbhríoch a chailliúint uaireanta nuair a bhíonn na próisis á gcur i gcrích, is é sin, níl sé chomh dian leis an gceann roimhe seo. Ina theannta sin, tá siad deartha ionas go mbeidh na cúrsaí ama seo ag éirí níos lú.
• Fíor-ama daingean: Is cineál eile iad SOCOanna fíor-ama daingean inar féidir am a chailleadh, ach ní bheadh ​​freagraí déanacha bailí.

Feidhmchláir RTOS

Is córas simplí, éadrom é RTOS a úsáidtear le haghaidh córais theoranta nó shimplí, amhail gléasanna leabaithe. Déanann sé seo foirfe dóibh iarratais mar a leanas:

• rialú tionsclaíoch.
• Aistriú gutháin.
• Rialú eitilte.
• Insamhaltaí i bhfíor-am.
• iarratais mhíleata.
• Fearais tí.
• Feistí bunúsacha leictreonaice tomhaltóra.
• Robots
• Etc

Tréithe an RTOS

Tá roinnt de na peculiarities a thugann na buntáistí sin dóibh thar an gcuid eile do na tascanna simplí bainistíochta sin. Chun iad a thuiscint níos fearr, is gá go mbeadh a fhios agat sraith de choincheapa bunúsacha:

• próiseas nó tasc: is fochlár é a ritheann i gcomhthreo leis an RTOS. Is féidir leis an bpróiseas seo go leor tascanna a dhéanamh, ó smachtú forimeallach go gníomhartha eile.
• Obair: Seo é an t-ainm a thugtar ar an am a thógann sé próiseas a chur i gcrích.
• Pleanálaí: ligeann an sceidealóir RTOS duit tosaíochtaí agus amanna na bpróiseas forghníomhaithe a bhainistiú. Agus tá dhá phríomhchineál ann:
  • Comharchumann: glaonn sé na próisis tosaíochta is airde ar dtús agus nuair a thagann deireadh leis an bpróiseas glaonn sé ceann eile nó, má thógann an próiseas níos faide ná mar a ceapadh, maraíonn sé é agus glaonn sé ar an gcéad cheann eile.
  • díshealbhach: Ó am go chéile glaonna sé próiseas go huathoibríoch, ach d'fhéadfadh sé seo mar thoradh ar earráidí mar gheall ar thosaíocht lag sna próisis nó spleáchais. Chun na fadhbanna seo a sheachaint, tugtar isteach coincheap na semaphores.
• Soilse trachta: oibríonn siad ar bhealach cosúil leis na cinn tráchta, ag rialú nuair a bhíonn próiseas ar siúl agus ag pairilis iontráil an chuid eile de na próisis agus, nuair a fhágann sé na hacmhainní saor in aisce, tugann sé an "solas glas" don chéad cheann eile. isteach. Tá semaphores iolracha ag roinnt RTOSanna, gach ceann acu a bhaineann go sonrach le hacmhainn chomhroinnte.
• Scuainí: úsáidtear iad chun cumarsáid a dhéanamh idir próisis, mar mhaolán, mar shampla le haghaidh stórála sealadach sonraí nó nuair a bhíonn roinnt gnéithe ann a chuireann sonraí ar ais chuig glacadóir aonair.
• Cur isteach: oibríonn siad cosúil le córais oibriúcháin roinnte ama, ach tá roinnt tréithe ag baint le RTOS. Úsáideann rialtóir na cineálacha cur isteach seo chun am a bhainistiú.

Samplaí de RTOS

Má Wonder tú cad Córais oibriúcháin RTOS ann, is é an fhírinne go bhfuil líon mór, idir dhílseánaigh agus foinse oscailte:

• Lámh OS: córas oibriúcháin atá deartha le haghaidh Cortex-M, Cortex-R, Cortex-A, agus ceadúnaithe faoi cheadúnas Apache 2.0.
• ríomhCos: faoi cheadúnas GNU GPL modhnaithe, is córas oibriúcháin foinse oscailte eile é do ARM-XScale-Cortex-M, CalmRISC, 680×0-ColdFire, fr30, FR-V, H8, IA-32, MIPS, MN10300, OpenRISC, PowerPC , SPARC, SuperH, agus V8xx.
• cabhradh: is córas RTOS dílseánaigh é, le haghaidh IoT agus feidhmchláir leabaithe le ailtireachtaí ARM7/9/11, ARM Cortex-A/R/M, AVR, AVR32, C16x, CR16C, ColdFire, H8, HCS12, M16C, M32C, MSP430, NIOS2 , PIC18/24/32, R32C, R8C, RISC-V, RL78, RH850, RX100/200/600/700, RZ, SH2A, STM8, ST7, V850, 78K0, agus 8051.
• RTOS saor in aisce,: faoi cheadúnas foinse oscailte MIT, tá sé beartaithe le bheith leabaithe le ARM, AVR, AVR32, ColdFire, ESP32, HCS12, IA-32, Cortex-M3-M4-M7, Infineon XMC4000, MicroBlaze, MSP430, PIC, PIC32, Renesas ailtireachtaí H8/S, RISC-V, RX100-200-600-700, 8052, STM32, TriCore, agus EFM32.
• Fuchsia: Is é an córas foinse oscailte cáiliúil atá cruthaithe ag Google agus atá deartha chun oibriú ar x86-64 agus ARM64 araon.
• Hummingbirds: córas RTOS le haghaidh x86 faoin gceadúnas GNU GPL saor in aisce.
• lynxOS: RTOS eile, ach tá an ceann seo dílsithe, agus le haghaidh ailtireachtaí chomh difriúil le Motorola 68010, x86/IA-32, ARM, Freescale PowerPC, PowerPC 970, agus LEON. Ina theannta sin, tá sé deimhnithe POSIX.
• neutrino: córas fíor-ama dílseánaigh le haghaidh ARM, MIPS, PPC, SH, x86, agus XScale.
• Fhionnuisce-RTOS: faoi cheadúnas BSD ceadaitheach, le tacaíocht d'ailtireachtaí ARMv7 Cortex-M, ARMv7 Cortex-A, IA-32, agus RISC-V.
• QNX: úinéireacht, agus bhí an-tóir air. Tá sé deartha chun tacú le x86-64, ARM32, ARM64, agus MIPS níos luaithe, PowerPC, SH-4, StrongARM, XScale.
• Linux: Cé go n-úsáidtear é go ginearálta i mód ama roinnte, is féidir leis an eithne oibriú freisin mar chomhfhogasú do RTOS le haghaidh leabaithe.
• Windows CE y Windows 10 IoT: Tá na leaganacha fíor-ama seo dá chóras oibriúcháin dílseánaigh ag Microsoft freisin.
• Zephyr: faoi cheadúnas Apache 2.0 tá an RTOS foinse oscailte eile seo ann freisin le haghaidh ARM (Sraith Cortex-M, Cortex-R agus Cortex-A), x86, x86-64, ARC, RISC-V, Nios II, Xtensa, agus SPARC .