Загрузка...
Учебная работа. Реферат: Системой реального времени
Приоритетные/фоновые системы
Приоритетные/фоновые системы являются развитием систем работающих лишь под управлением прерываний, в каких цикл опроса заменен кодом, выполняющим полезную обработку данных. Внедрение приоритетных/фоновых систем является общим подходом для интегрированных приложений. Они включают набор управляемых прерываниями
либо действий настоящего времени
именуемых приоритетными
, и совокупа действий не управляемых прерываниями
, именуемых фоновыми
.
Решение всех вопросцев для настоящего времени являются отдельными вариантами приоритетных/фоновых систем. к примеру повторяющийся опрос является обычный фоновой системой без приоритетной задачки и циклов опроса, как в фоновой задачке. Добавление прерываний для синхронизации даст полную приоритетную фоновую систему. Код управляемый прерываниями является приоритетной фоновой системой без приоритетных задач и кодом, управляемым фазовым действием в качестве фоновой задачки. системы с сопрограммами являются просто усложненным фоновым действием. В конце концов системы, управляемые лишь прерываниями являются приоритетными/фоновыми системами без фоновой обработки.
Фоновая обработка
Также как и задачка с обслуживанием без прерываний фоновая обработка не обязана включать никаких задач, критических по времени. Так как фоновый процесс является действием с самым низким ценностью, фактически в 100% случаев. Он постоянно должен выполнятся в оканчивающей фазе обработки, и не должен иметь никахих ситуаций блокировки во время выполнения. К примеру, почти всегда, при выполнении фоновой задачки возрастает содержимое счетчика комманд для перехода на измерение времени загрузки, или определение факта зависания приоритетной задачки. лучше также предугадать отдельные счетчики для приоритетных действий сбрасывающих фоном. Если фоновый процесс увидит, что один из счетчиков не сбрасывается довольно нередко, то может быть, что соответственная задачка не производится, что может гласить о обнаружении неверной ситуации. Таковой подход носит заглавие программируемого сторожевого таймера
. Определенные виды низкоприоритетного самотестирования также могут быть выполнены в фоновом режиме. к примеру, для почти всех систем нужно, чтоб был выполнен полный тест комманд ЦП. Таковой тип тестирования никогда не производится в приоритетном режиме, но должен являтся частью повышающей надежность. Разработка и шифровка таковых тестов ЦП просит кропотливого планирования. Низкоприоритетные обновления монитора, запись данных в принтере и остальные операции с неспешными устройствами должны выполнятся в фоновом режиме.
22. Режим настоящего времени
– режим обработки данных, при котором обеспечивается взаимодействие вычислительной системы с наружными по отношению к ней действиями в темпе, соизмеримом со скоростью протекания этих действий.
СМ. вопросец 21
23. 
24.Как уже говорилось, СРВ — это программно-аппаратный комплекс, осуществляющий мониторинг какого-то объекта и/либо управление им в критериях временнЫх ограничений. Возникающие на объекте действия подлежат обработке в СРВ. Будем сопоставлять любому типу действия задачку.
задачка (TASK)
— блок программного кода, ответственный за обработку тех либо других событий, возникающих на объекте управления.
задачка быть может «оформлена» в виде:
- Отдельного процесса
- Потока управления снутри процесса (нити, легковесного процесса)
- Обработчика прерывания/подпрограммы
РАБОТА задачки (JOB)
— процесс выполнения блока программного кода в процессе обработки действия.
Любая работа задачки характеризуется последующими временнЫми параметрами:
-
— момент времени, когда задачка становится готовой к выполнению (к примеру, процесс перебегает в состояние готовности) -
— абсолютный последний срок, момент времени, к которому задачка обязана окончить еще одну работу. -
— момент времени, когда задачка начала исполняться на микропроцессоре -
— момент времени, когда задачка окончила работу, обработав событие -
— относительный последний срок. D = d — r -
— время выполнения задачки при выполнении ею очередной работы. e = c — s -
— времяотклика. R = c — r
Диаграмма ниже иллюстрирует эти характеристики:
r s c d
* |—————| |
| | | |
| | | *
—+—+—+—+—+—+—+—+—+—+—+—+—+—+—-> t (у.е.)
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
Приведенная на данной нам диаграмме работа задачки имеет последующие характеристики:
- r = 2
- d = 11
- s = 5
- с = 9
- D = 11 — 2 = 9
- e = 9 — 5 = 4
- R = 9 -2 = 7
Упомянутые характеристики определяются последующим:
- Времена перехода задач в состояние готовности, на самом деле, определяются природой управляемого объекта.
- Последние сроки описывает разраб СРВ, исходя из параметров управляемого объекта.
- Времена выполнения задач определяются архитектурой микропроцессора, его тактовой частотой и определенной реализацией того либо другого метода.
- Для определения крайней величины можно применять 2 подхода.
- 1-ый заключается в подсчете количества тактов микропроцессора, нужных на выполнение той либо другой задачки.
Отметим, что таковой подсчет очень усложняется в случае, если микропроцессор содержит механизмы типа конвейеров и различных кэшей. - 2-ой подход наиболее прост и заключается в том, что времена выполнения конкретно измеряются.
снова отметим, что в случае микропроцессоров с конвейерами и кэшами такие измерения не дают гарантии, что будет измерено конкретно МАКСИМАЛЬНОЕ время выполнения того либо другого кода (???). В конце концов, системы, использующие механизмы подкачки страничек, также являются наименее прогнозируемыми и потому считается, что такового рода механизмы являются «неприятелями» систем настоящего времени. Недаром в различного рода эталонах, касающихся СРВ, предусмотрены средства блокировки страничек памяти.
25. ПРОГРАММИРУЕМЫЕ Вводвывод
При программированном вводевыводе для передачи данных употребляется особое ЦП. Команда ввода(in) передает данные от обозначенного устройства вводавывода в обозначенный регистр ЦП. Команда вывода(out), передает данные из регистра ЦП, данному устройству вводавывода. Обычно идентификация операционного регистра ЦП встроена в подкоманды. Как команда ввода так и команда вывода просит издержек ресурсов ЦП И , сначала, времени, что влияет на производительность в режиме настоящего времени.
Пусть, к примеру, it система употребляется для управления скорости мотора. Выходной порт соединен с движком и чтоб установить частоту вращения мотора , целой число со знаком записывается в порт. Архитектура компа такая, что когда команда Outвыполняется, содержимое РЕГИСТРА1 помещается на шину данных и отчаливает в порт вводавывода по адресу, содержащемуся в РЕГИСТРЕ2.
Последующий фрагмент кода устанавливает скорость вращения мотора (смотри рис. 7.1).
1-ые две команды кода инициализируют содержимое РЕГИСТРОВ 1 и 2. Дальше производится команда Out.
26. Прямой доступ к памяти (ПДП/DMA)
память предоставляется иным устройствам системы без вмешательства ЦП, другими словами информация заносится конкретно в оперативку наружного устройства. Если схема ПДП не интегрирована в микросхему ЦП, то нужен контроллер ПДП, так как таковая схема не просит роли ЦП при передачи данных, фактически передача данных происходит стремительно.
Контроллер ПДП прдеотвращает ситуации требуя от всякого устройства «сигал запроса ПДП», который должен быть доказан «сигналом доказательства ПДП» от контроллера. Пока подтверждающий сигнал не послан устройву запроса его соединение с главной шиной находится в тристабильном состоянии. Хоть какое устройство, котрое находится в тристабильном состоянии не может влиять на данные шины памяти. Как «сигнал доказательства ПДП» выслан устройству запроса его проводники шины памяти стают активными и происходит передача данных, буквально также как и обмен данными с ЦП.
27. 
Ввод-вывод с внедрением выделенной памяти
Обеспечивает удачный механизм передачи данных, который не просит использования особых установок ЦП для ввода-вывода. Есть определенный адреса памяти отображаемые как виртуальные порты ввода-вывода.
В качестве примера разглядим управление скоростью шагового мотора. По мере необходимости реализации ввода-вывода с внедрением выделенной памяти код на ассемблере будет последующим:
к примеру экран состоит из массива 24 строчки на 80 столбцов (1920 ячеек). Любая ячейка экрана связана с определенным адресом в памяти. Для обновления экрана знаки из памяти записываются по адресу, связанному с данной нам ячейкой экрана.
28. Побитное отображение устройств
Побитовая карта обрисовывает представление ряда устройств, к которым можно получить доступ единственным дискретным сигналом. Биты организованы в слова памяти для комфортного доступа или средством ПДП, или по адресы выделенной памяти. Обычный битовый массив для нескольких устройств вывода. Любой бит связанный с определенным устройством.
]]>