થોડા દિવસ પહેલા મેં એક પરિચય આપ્યો હતો STR વિશે, રોબોટ્સ માટે ઓપરેટિંગ સિસ્ટમ, જો કે તે કોમ્પ્યુટીંગમાં સમજાય છે તે રીતે બરાબર ઓએસ નથી, પરંતુ તેના માટે એક ફ્રેમવર્ક રોબોટિક્સ વિકાસકર્તાઓ. હવે તેનો વારો છે આરટીઓએસ, જે ક્યાં તો ઓપરેટિંગ સિસ્ટમ નથી, પરંતુ ખૂબ જ ચોક્કસ પ્રકારની ઓપરેટિંગ સિસ્ટમ છે.
આ ઓપરેટિંગ સિસ્ટમો માટે ખૂબ જ મહત્વપૂર્ણ છે એમ્બેડેડ અથવા એમ્બેડેડ ઉપકરણો નાની ક્ષમતાની, કારણ કે તેઓ સામાન્ય રીતે તેમના દ્વારા સંચાલિત થાય છે. વધુમાં, તેઓ ઘણી પ્રક્રિયાઓના નિયંત્રણ માટે ઔદ્યોગિક કાર્યક્રમોમાં પણ મહત્વપૂર્ણ છે.
RTOS શું છે?
Un RTOS (રીઅલ-ટાઇમ ઓપરેટિંગ સિસ્ટમ) તે, તેના નામ પ્રમાણે, રીઅલ-ટાઇમ ઓપરેટિંગ સિસ્ટમ છે. આ સમય-શેરિંગ ઑપરેટિંગ સિસ્ટમ્સથી અલગ છે જેમાં તમે એવા વાતાવરણમાં કામ કરો છો જ્યાં સિસ્ટમ ઇનપુટ્સના આધારે આઉટપુટ પરિણામો જાણીતા છે, અને જાણીતા સમયે થાય છે. તેથી, તેઓ ચોક્કસ કાર્યોને નિયંત્રિત કરવા માટે વધુ અનુમાનિત અને સ્થિર છે, અને પ્રક્રિયાઓ સામાન્ય રીતે મેમરીમાં કાયમી રહે છે (ટાઈમશેરિંગ પ્રક્રિયાઓમાં, શેડ્યૂલર જરૂરિયાત મુજબ મુખ્ય મેમરીમાંથી લોડ કરે છે અને અનલોડ કરે છે).
પોર ઇઝેમ્પ્લો, એસેમ્બલી લાઇન પર ઔદ્યોગિક મશીન માટે ઉપયોગમાં લેવાતા RTOSની કલ્પના કરો. તે સમયાંતરે ભાગોને ડ્રિલ કરવા માટે સોફ્ટવેર ચલાવવાની જવાબદારી સંભાળશે. જો ઓપરેટિંગ સિસ્ટમનું શેડ્યૂલર રીઅલ ટાઇમમાં કામ કરતું ન હોય, તો સંભવ છે કે તે વિષમ સમયે ચાલશે, જેના કારણે ડ્રિલિંગ સમયસર થઈ શકશે નહીં... વાસ્તવિક સમય હોવાથી, RTOS પ્રોગ્રામનો અમલ પૂર્ણ કરી શકે છે. X સમયમાં અને સમયસર તમામ ડ્રિલિંગ કરવા માટે તેના અમલને પુનરાવર્તિત કરો.
અલબત્ત, એક ઓપરેટિંગ સિસ્ટમ હોવાને કારણે, તે અન્ય કોઈપણ OS ના ફંડામેન્ટલ્સ પણ શેર કરે છે, એટલે કે, તે સક્ષમ સિસ્ટમ છે હાર્ડવેરનું સંચાલન કરો અને શ્રેણીબદ્ધ સેવાઓ પ્રદાન કરો એપ્લિકેશન્સ માટે.
RTOS ના પ્રકાર
ત્યાં ઘણા છે પ્રકારો રીઅલ-ટાઇમ ઓપરેટિંગ સિસ્ટમ્સ અથવા RTOS:
- હાર્ડ રીઅલ-ટાઇમ: તે એક કડક રીઅલ-ટાઇમ ઓપરેટિંગ સિસ્ટમ છે, જ્યાં તેની પ્રક્રિયાઓ ચોક્કસ સમયે એક્ઝિક્યુટ થવી જોઈએ.
- સોફ્ટ રીઅલ ટાઇમ: એક લવચીક વાસ્તવિક સમય, જ્યાં પ્રક્રિયાઓ ચલાવતી વખતે લગભગ નગણ્ય ત્વરિત ક્યારેક ખોવાઈ શકે છે, એટલે કે, તે પહેલાની જેમ કડક નથી. વધુમાં, તેઓ ડિઝાઇન કરવામાં આવ્યા છે જેથી આ સમયના અભ્યાસક્રમો વધુને વધુ નાના હોય.
- પેઢી વાસ્તવિક સમય: ફર્મ રીઅલ-ટાઇમ SSOO એ અન્ય પ્રકાર છે જેમાં સમય ગુમાવી શકાય છે, પરંતુ મોડા જવાબો માન્ય રહેશે નહીં.
RTOS ની અરજીઓ
RTOS એ એક સરળ, હળવા વજનની સિસ્ટમ છે જેનો ઉપયોગ મર્યાદિત અથવા સરળ સિસ્ટમો માટે થાય છે, જેમ કે એમ્બેડેડ ઉપકરણો. આ તેમને માટે સંપૂર્ણ બનાવે છે એપ્લિકેશન્સ જેમ:
- ઔદ્યોગિક નિયંત્રણ.
- ટેલિફોન સ્વિચિંગ.
- ફ્લાઇટ નિયંત્રણ.
- રીઅલ ટાઇમમાં સિમ્યુલેશન.
- લશ્કરી કાર્યક્રમો.
- ઘરનાં ઉપકરણો.
- મૂળભૂત ગ્રાહક ઇલેક્ટ્રોનિક્સ ઉપકરણો.
- રોબોટ્સ.
- વગેરે
RTOS ની લાક્ષણિકતાઓ
RTOS પાસે સંખ્યાબંધ છે વિચિત્રતા જે તેમને તે સરળ સંચાલન કાર્યો માટે બાકીના કરતાં તે ફાયદા આપે છે. તેમને વધુ સારી રીતે સમજવા માટે, મૂળભૂત ખ્યાલોની શ્રેણી જાણવી જરૂરી છે:
- પ્રક્રિયા અથવા કાર્ય: એક સબપ્રોગ્રામ છે જે RTOS સાથે સમાંતર ચાલે છે. આ પ્રક્રિયા પેરિફેરલને નિયંત્રિત કરવાથી લઈને અન્ય ક્રિયાઓ કરવા સુધીના ઘણા કાર્યો કરી શકે છે.
- કામ: આ એક પ્રક્રિયાને એક્ઝિક્યુટ કરવામાં જે સમય લાગે છે તેને આપવામાં આવેલું નામ છે.
- પ્લાનર: આરટીઓએસ શેડ્યૂલર તમને એક્ઝિક્યુટેડ પ્રક્રિયાઓની પ્રાથમિકતાઓ અને સમયનું સંચાલન કરવાની મંજૂરી આપે છે. અને ત્યાં બે મુખ્ય પ્રકારો છે:
- સહકારી: સર્વોચ્ચ અગ્રતા પ્રક્રિયાઓને પહેલા કૉલ કરે છે અને જ્યારે પ્રક્રિયા સમાપ્ત થાય છે ત્યારે તે બીજી એકને કૉલ કરે છે અથવા, જો પ્રક્રિયા અપેક્ષા કરતાં વધુ સમય લે છે, તો તેને મારી નાખે છે અને આગલી પ્રક્રિયાને કૉલ કરે છે.
- જપ્તીયુક્ત: સમય-સમય પર તે આપમેળે પ્રક્રિયાને કૉલ કરે છે, પરંતુ આ પ્રક્રિયાઓ અથવા નિર્ભરતાને નબળી અગ્રતાના કારણે ભૂલો તરફ દોરી શકે છે. આ સમસ્યાઓને ટાળવા માટે, સેમાફોર્સનો ખ્યાલ રજૂ કરવામાં આવ્યો છે.
- ટ્રાફિક લાઇટ: તેઓ ટ્રાફિકની જેમ જ કાર્ય કરે છે, જ્યારે કોઈ પ્રક્રિયા પ્રક્રિયામાં હોય ત્યારે તેને નિયંત્રિત કરે છે અને બાકીની પ્રક્રિયાઓના પ્રવેશને લકવાગ્રસ્ત કરે છે અને જ્યારે તે સંસાધનોને મુક્ત કરે છે, ત્યારે તે આગામી માટે "લીલો પ્રકાશ" આપે છે. દાખલ કરો. કેટલાક RTOS માં બહુવિધ સેમાફોર્સ હોય છે, જે દરેક એક વહેંચાયેલ સંસાધન માટે વિશિષ્ટ હોય છે.
- કોલાસ: તેનો ઉપયોગ પ્રક્રિયાઓ વચ્ચે વાતચીત કરવા માટે થાય છે, બફર તરીકે, ઉદાહરણ તરીકે કામચલાઉ ડેટા સ્ટોરેજ માટે અથવા જ્યારે ઘણા ઘટકો હોય છે જે એક જ રીસીવરને ડેટા પરત કરે છે.
- વિક્ષેપો: તેઓ સમય-શેરિંગ ઓપરેટિંગ સિસ્ટમની જેમ કામ કરે છે, પરંતુ RTOS માં કેટલીક વિશિષ્ટતાઓ છે. આ પ્રકારના વિક્ષેપોનો ઉપયોગ નિયંત્રક દ્વારા સમય વ્યવસ્થાપન માટે થાય છે.
RTOS ના ઉદાહરણો
જો તમને આશ્ચર્ય થાય તો RTOS ઓપરેટિંગ સિસ્ટમ્સ અસ્તિત્વમાં છે, સત્ય એ છે કે માલિકી અને ઓપન સોર્સ બંને મોટી સંખ્યામાં છે:
- આર્મ ઓએસ: Cortex-M, Cortex-R, Cortex-A માટે રચાયેલ ઓપરેટિંગ સિસ્ટમ અને Apache 2.0 લાયસન્સ હેઠળ લાઇસન્સ પ્રાપ્ત.
- ઇકોસ: સંશોધિત GNU GPL લાયસન્સ હેઠળ, તે ARM-XScale-Cortex-M, CalmRISC, 680×0-ColdFire, fr30, FR-V, H8, IA-32, MIPS, MN10300, OpenRISC, PowerPC માટે અન્ય ઓપન સોર્સ ઓપરેટિંગ સિસ્ટમ છે. , SPARC, SuperH, અને V8xx.
- એમ્બોસ: ARM7/9/11, ARM Cortex-A/R/M, AVR, AVR32, C16x, CR16C, ColdFire, H8, HCS12, M16C, M32C, MSP430, NIOSarchitecture સાથે IoT અને એમ્બેડેડ એપ્લિકેશનો માટે માલિકીની RTOS સિસ્ટમ છે. , PIC2/18/24, R32C, R32C, RISC-V, RL8, RH78, RX850/100/200/600, RZ, SH700A, STM2, ST8, V7, 850K78, અને 0.
- ફ્રીઆરટીઓએસ: MIT ઓપન-સોર્સ લાયસન્સ હેઠળ, તે ARM, AVR, AVR32, ColdFire, ESP32, HCS12, IA-32, Cortex-M3-M4-M7, Infineon XMC4000, MicroBlaze, MSP430, PIC, PIC32, Rec સાથે એમ્બેડ કરવા માટે બનાવાયેલ છે. આર્કિટેક્ચર H8/S, RISC-V, RX100-200-600-700, 8052, STM32, TriCore, અને EFM32.
- ફ્યુશિયા: તે Google દ્વારા બનાવેલ પ્રખ્યાત ઓપન સોર્સ સિસ્ટમ છે અને x86-64 અને ARM64 બંને પર કામ કરવા માટે ડિઝાઇન કરવામાં આવી છે.
- કોલિબ્રીઓએસ: મફત GNU GPL લાયસન્સ હેઠળ x86 માટે RTOS સિસ્ટમ.
- lynxOS: અન્ય RTOS, પરંતુ આ એક માલિકીનું છે, અને આર્કિટેક્ચર્સ માટે Motorola 68010, x86/IA-32, ARM, Freescale PowerPC, PowerPC 970, અને LEON જેવા અલગ છે. વધુમાં, તે POSIX પ્રમાણિત છે.
- ન્યુટ્રિનો: ARM, MIPS, PPC, SH, x86, અને XScale માટે માલિકીની રીઅલ-ટાઇમ સિસ્ટમ.
- ફોનિક્સ-RTOS: ARMv7 Cortex-M, ARMv7 Cortex-A, IA-32, અને RISC-V આર્કિટેક્ચર માટેના સમર્થન સાથે, પરવાનગી આપનાર BSD લાયસન્સ હેઠળ.
- ક્યુએનએક્સ: માલિકી ધરાવે છે, અને ખૂબ જ લોકપ્રિય હતું. તે x86-64, ARM32, ARM64, અને અગાઉના MIPS, PowerPC, SH-4, StrongARM, XScale ને સપોર્ટ કરવા માટે રચાયેલ છે.
- Linux: જો કે સામાન્ય રીતે ટાઇમશેરિંગ મોડમાં ઉપયોગ થાય છે, કર્નલ એમ્બેડેડ માટે RTOS માટે અંદાજ તરીકે પણ કામ કરી શકે છે.
- વિન્ડોઝ સી.ઇ. y વિન્ડોઝ 10 આઇઓટી: માઇક્રોસોફ્ટ પાસે તેની માલિકીની ઓપરેટિંગ સિસ્ટમના આ રીઅલ-ટાઇમ વર્ઝન પણ છે.
- પવનની આહ્લાદક મંદ લહેર: Apache 2.0 લાયસન્સ હેઠળ ARM (Cortex-M, Cortex-R અને Cortex-A સિરીઝ), x86, x86-64, ARC, RISC-V, Nios II, Xtensa, અને SPARC માટે આ અન્ય ઓપન સોર્સ RTOS પણ છે. .