Kapag naririnig natin ang salitang operating system, unang nasa ating isipan na ang operating system na ginamit sa mga laptop at computer. Pangkalahatan, gumagamit kami ng iba't ibang mga uri ng mga operating system tulad ng windows XP, Linux, Ubuntu, Windows 7,8.8.1, at 10. Sa mga smartphone, ang mga operating system ay tulad ng KitKat, Jellybean, marshmallow, at Nougat. Sa isang digital electronic device, mayroong ilang uri ng operating system na binuo ng ang programa ng microcontroller . Meron iba't ibang mga uri ng operating system upang bumuo para sa microcontroller, ngunit narito tinalakay ang real-time na operating system.
Ano ang isang Real Time Operating System?
Ang RTOS ay isang operating system, ito ay utak ng real-time na system at ang tugon nito sa mga pag-input kaagad. Sa RTOS, ang gawain ay makukumpleto ng tinukoy na oras at mga tugon nito sa isang mahuhulaan na paraan sa hindi mahuhulaan na mga kaganapan. Ang istraktura ng RTOS ay ipinapakita sa ibaba.
Istraktura ng RTOS
Mga uri ng RTOS
Mayroong tatlong magkakaibang uri ng RTOS na sumusunod
- Malambot na operating system ng real-time
- Hard operating system na real-time
- Firm na operating system ng real-time
Mga uri ng RTOS
Soft Real-Time Operating System
Ang malambot na operating system na real-time ay may ilang mga deadline, maaaring hindi nakuha at isasagawa nila ang aksyon nang sabay-sabay t = 0 +. Ang malambot na operating system ng real-time ay isang uri ng OS at hindi ito naglalaman ng pagpigil sa matinding mga panuntunan. Ang kritikal na oras ng operating system na ito ay naantala sa kaunting sukat. Ang mga halimbawa ng operating system na ito ay ang digital camera, mobile phone at online data atbp.
Soft Real-Time Operating System
Hard Real-Time Operating System
Ito rin ay isang uri ng OS at hinuhulaan ito ng isang deadline. Ang hinulaang mga deadline ay tutugon sa isang oras t = 0. Ang ilang mga halimbawa ng operating system na ito ay ang air bag control sa mga kotse, anti-lock preno, at engine control system atbp.
Firm Real-Time Operating System
Sa matatag na real-time, ang isang operating system ay may ilang mga hadlang sa oras, hindi sila mahigpit at maaari itong maging sanhi ng hindi kanais-nais na mga epekto. Ang mga halimbawa ng operating system na ito ay isang visual na inspeksyon sa pang-industriya na awtomatiko.
Paggawa gamit ang Real-Time Operating System
Mayroong iba't ibang mga uri ng pangunahing pag-andar ng isang RTOS na sumusunod
- Priority based scheduler
- Nakagambala ang gawain ng orasan ng system
- Deterministic na pag-uugali
- Pagsasabay at Pagmemensahe
- Serbisyo ng RTOS
Priority Batay sa Iskedyul
Sa tagapag-iskedyul na batay sa priyoridad, ang karamihan sa RTOS ay nasa pagitan ng 32 at 256 na mga posibleng priyoridad para sa mga indibidwal na gawain o proseso. Patakbuhin ng scheduler na ito ang proseso na may pinakamataas na priyoridad. Kung ang gawain ay tumatakbo sa CPU, pagkatapos ay ang susunod na pinakamataas na priyoridad na gawain ay tumatakbo at patuloy na ang mga proseso.
Sa system, ang pinakamataas na proseso ng priyoridad ay magkakaroon ng CPU
- Tumakbo ito upang isara
- Kung ang orihinal na gawain ay paunang-walang laman ng bago kung gayon ang isang mataas na proseso ng priyoridad ay handa na.
Mayroong tatlong mga estado ng mga gawain o proseso na tulad ng handang tumakbo at ang isa pa ay hinarangan at ang paglalarawan ng bawat estado ay ibinibigay sa ibaba.
Handa nang Patakbuhin
Ang handang tumakbo ay sinasabing kapag nasa proseso ang lahat ng mga mapagkukunang tatakbo, ngunit hindi ito dapat nasa tumatakbo na estado. Pagkatapos ito ay tinawag bilang isang handa nang tumakbo.
Tumatakbo
Kung ang gawain ay pagpapatupad pagkatapos ito ay sinabi na magkaroon ng isang tumatakbo estado.
Hinarangan
Sa estado na ito, kung wala itong sapat na mapagkukunan upang tumakbo, ipinapadala ito sa naka-block na estado.
Tatlong pamamaraan ang binago upang maiiskedyul ang gawain, may mga sumusunod sa kanilang paglalarawan.
Pagtutulong sa Pag-iskedyul
Sa ganitong uri ng pag-iiskedyul, tatakbo ang gawain hanggang sa makumpleto ang pagpapatupad
Pag-iiskedyul ng Round Robin
Sa pag-iiskedyul na ito, ang bawat proseso ay bibigyan ng isang nakapirming puwang ng oras at ang proseso ay kailangang makumpleto ang pagpapatupad nito o kung hindi mawawala ang daloy ng gawain at pagbuo ng data.
Preemptive Iskedyul
Ang pauna-unahang pag-iiskedyul ay nagsasangkot sa priyoridad na paglalaan ng oras na umaasa sa oras. Sa pangkalahatan ay ginagamit ang 256 na antas ng priyoridad at ang bawat gawain ay may natatanging antas ng pagpapahalaga. Mayroong ilang mga system na sumusuporta sa mas antas ng priyoridad at maraming mga gawain ang may ilang mga prayoridad.
Nakagambala sa Nakagawian ng System Clock
Upang maisagawa ang pagpapatakbo ng sensitibo sa oras ang RTOS ay magbibigay ng ilang uri ng mga orasan ng system. Kung mayroong isang 1ms system na orasan, pagkatapos ay kailangan mong kumpletuhin ang gawain sa 50ms. Karaniwan, mayroong isang API na sumusunod sa iyo upang sabihin na 'Sa 50ms gisingin mo ako'. Samakatuwid ang gawain ay nasa posisyon ng pagtulog hanggang sa magising ang RTOS. Mayroon kaming dalawang mga abiso na ang paggising ay hindi matiyak na tumakbo nang eksakto sa oras na iyon, nakasalalay ito sa priyoridad at kung ang mas mataas na priyoridad ay tumatakbo sa kasalukuyan maaantala ito.
Deterministic na Pag-uugali
Ang RTOS ay lumilipat sa mahabang haba upang maprotektahan na kung kumuha ka ng 100 mga gawain o 10 mga gawain, hindi ito gumagawa ng anumang pagkakaiba sa distansya upang lumipat ng konteksto at tinutukoy nito ang susunod na pinakamataas na pangunahing gawain. Sa pangunahing lugar na tumutukoy ang RTOS ay ang makagambala na paghawak, kapag ang linya ng makagambala ay sinenyasan sa kanila ang RTOS ay agad na kumukuha ng aksyon ng tamang pagkagambala sa gawain na gawain at ang pagkagambala ay hawakan nang walang pagkaantala.
Mayroon kaming ingay na ang mga tagabuo ng proyekto ay magsusulat ng partikular na hardware na ISR's. Bago ngayon binibigyan ng RTOS ang ISR para sa mga serial port, mga orasan ng system at maaaring ito ay isang hardware hardware, ngunit kung mayroong anumang dalubhasa tulad ng mga signal ng pacemaker, ang mga actuator, atbp., Ay hindi bahagi ng RTOS.
Lahat ito ay tungkol sa mga kabuuang paglalahat at mayroong isang malaking pagkakaiba-iba ng pagpapatupad sa RTOS. Ang ilan sa RTOS ay pinamamahalaan nang magkakaiba at ang paglalarawan sa itaas ay may kakayahang para sa malaking bahagi ng mayroon nang RTOS.
Pagsasabay at Pagmemensahe
Ang pagsabay at pagmemensahe ay nagbibigay ng komunikasyon sa pagitan ng gawain ng isang system sa isa pang system at ang mga serbisyo sa pagmemensahe ay sumusunod. Upang maisabay ang mga panloob na aktibidad na ginagamit ang flag ng kaganapan at upang maipadala ang mga text message na maaari naming magamit sa mailbox, mga pipa at mga pila ng mensahe. Sa mga karaniwang lugar ng data, ginagamit ang mga semaphore.
- Semaphores
- Mga flag ng kaganapan
- Mga mailbox
- Mga tubo
- Mga pila ng mensahe
Serbisyo ng RTOS
Ang pinakamahalagang bahagi ng operating system ay ang Kernel. Upang masubaybayan ang hardware ang gawain ay dapat na mapawi at ang mga responsibilidad na kernel ang namamahala at naglalaan ng mga mapagkukunan. Kung hindi makuha ng gawain ang pansin ng CPU sa bawat oras, pagkatapos ay may ilang iba pang mga serbisyo na ibinibigay ng kernel. Ang mga sumusunod ay
- Mga serbisyo sa oras
- Makagambala sa mga serbisyo sa paghawak
- Mga serbisyo sa pamamahala ng aparato
- Mga serbisyo sa pamamahala ng memorya
- Mga serbisyo ng output-output
Mga kalamangan ng RTOS
- Kapag ang lahat ng mga mapagkukunan at aparato ay hindi aktibo, pagkatapos ay nagbibigay ang RTOS ng maximum na pagkonsumo ng system at higit pang output.
- Kapag gumaganap ang isang gawain ay walang pagkakataon na makuha ang error dahil ang RTOS ay walang error.
- Ang paglalaan ng memorya ay ang pinakamahusay na uri upang pamahalaan ang ganitong uri ng system.
- Sa ganitong uri ng system, ang oras ng paglilipat ay mas mababa.
- Dahil sa maliit na sukat ng programa, ginagamit ang RTOS sa naka-embed na system kagaya ng transportasyon at iba pa.
Sa artikulong ito, tinalakay namin kung paano gagana ang real-time na operating system. Inaasahan kong sa pamamagitan ng pagbabasa na ito nakakuha ka ng ilang pangunahing impormasyon. Kung mayroon kang anumang mga query tungkol sa artikulong ito o upang ipatupad ang mga proyektong elektrikal , mangyaring huwag mag-atubiling magbigay ng puna sa seksyon sa ibaba. Narito ang tanong para sa iyo, ano ang mga pagpapaandar ng RTOS?
