Аперацыйная сістэма рэальнага часу

Аперацыйная сістэма рэальнача часу, або АСРЧ (англ.: RTOS - real-time operating system) - гэта аперацыйная сістэма, прызначаная для абслугоўвання прыкладанняў рэальнага часу, здольная забяспечыць запатрабаваны ўзровень сэрвісу ў дадзены прамежак часу. Ужываецца для абслугоўвання невялікіх убудаваных сістэм, кантролераў аўтамабільных рухавікоў, прамысловых робатаў, касмічных караблёў і г.д. Асноўная характарыстыка такіх аперацыйных сістэм - гэта ўзровень устойлівасці адносна часу, які патрэбен каб прыняць і выканаць задачу прыкладання.

Існуе два тыпы АСРЧ - жорсткага рэальнага часу і мяккага рэальнага часу. Аперацыйная сістэма, якая можа забяспечыць патрэбны час выканання задачы рэальнага часу нават у найгоршых выпадках, з'яўляецца сістэмай жорсткага рэальнага часу. Калі ж сістэма можа забяспечыць патрэбны час толькі ў сярэднім, будзе звацца сістэмай мяккага рэальнага часу.

Планаванне

Часцей за ўсё задача мае тры становішчы:

1. выкананне
2. гатоўнасць да выканання
3. блакаваная задача

Большасць задач у пэўны момант часу з'яўляюцца блакаванымі альбо гатовымі да выканання, таму што звычайна адзін працэсар можа выконваць толькі адну задачу ў дадзены момант часу. Колькасць элементаў у чарзе гатовых да выканання задач можа змяняцца у залежнасці ад колькасці задач, якія неабходна выканаць і тыпу планавальніка. На прастых невыцясняльных шматзадачных сістэмах задача павінна пакінуць свой час на працэсары дзеля іншых задач, таму спіс гатовых да выканання задач змяшчае таксама вялікую колькасць агульных задач.

Звычайна структура дадзеных у спісе гатоўнасці распрацоўваецца такой, каб мінімізаваць найбольшы час, неабходны для апрацоўкі чарговай задачы ў планавальніку, калі выцясняльнасць спынена і ўсе перарыванні выключаны. Выбар структуры дадзеных таксама залежыць ад найбольшай колькасці задач у спісе гатоўнасці, у той жа час недапушчальна замаруджваць выцясняльнасць.

Алгарытмы

Некаторыя з выкарыстоўваемых алгарытмаў планавальніка ў АСРЧ:

• супрацоўнае планаванне

• выцясняльнае планаванне
  • хуткае манатоннае планаванне
  • цыклічнае планаванне
  • выцясняльнае планаванне з фіксаваным прыярытэтам, an implementation of preemptive time slicing
  • планаванне з фіксаваным прыярытэтам і адкладзеным выцясненнем
  • невыцясняльнае планаванне з фіксаваным прыярытэтам
  • выцясняльнае планаванне ў крытычнай секцыі
  • планаванне з статычным часам
• алгарытм EDF

Прыклады аперацыйных сістэм рэальнага часу

Свабодныя:

• ChibiOS/RT
• RTLinux — АС жорсткага рэальнага часу аснаваная на Linux
• RTEMS — АС з адкрытым крынічным кодам, распрацавана DARPA (Міністэрства абароны ЗША)
• Embox — модульная АС для ўбудаваных сістэм
• FreeRTOS
• KURT (KU Real Time Linux) — АС мяккага рэальнага часу на аснове Linux
• Phoenix-RTOS
• Nut/OS
• RTAI
• Xenomai
• BeRTOS — АСРЧ для ўбудаваных сістэм з адкрытым крынічным кодам, распаўсюджваецца з ліцэнзіяй GPL
• ART-Linux — АС жорсткага рэальнага часу на аснове Linux для ўжывання ў робататэхніцы
• T-Kernel

Прапрыетарныя:

• Automation Runtime — АС жорсткага рэальнага часу для кантролераў B&R
• QNX — з адкрытым крынічным кодам (пачынаюцы з QNX Neutrino 6.3.2)
• RTOS-32 — АС адкрытым крынічным кодам
• LynxOS
• MQX RTOS
• Nucleus
• PikeOS
• VxWorks/Tornado
• Windows CE
• UNIX-RTR
• Virtuoso — АСРЧ для сігнальных працэсараў
• Багет — АСРЧ, распрацаваная па замове Міністэрства абароны РФ

Спасылкі

• Агляд аперацыйных сістэм рэальнага часу(недаступная спасылка) (англ.)