Требования к СРВ

Основное свойство СРВ

Главное свойство СРВ - предсказуемость (детерминированность). Только благодаря этому свойству, разработчик может гарантировать функциональность и корректность спроектированной системы.

Это резко отличается от требований к производительности и быстродействию универсальных ОС. Хорошая ОСРВ имеет предсказуемое поведение при всех сценариях системной загрузки (одновременные прерывания и выполнение потоков).

ОС должна быть многозадачной и допускающей вытеснение (preemptable),

ОС должна обладать понятием приоритета для потоков,

ОС должна поддерживать предсказуемые механизмы синхронизации,

ОС должна обеспечивать механизм наследования приоритетов, поведение ОС должно быть известным и предсказуемым (задержки обработки прерываний, задержки переключения задач, задержки драйверов и т.д.); это значит, что во всех сценариях рабочей нагрузки системы должно быть определено максимальное время отклика.

возможность безотказной работы в течение длительного времени.

4. Чем СРВ отличается от систем, не относящихся к этому классу?

	Универсальные ОС	ОС реального времени
Назначение	• эффективное управление ресурсами, • предоставление удобного интерфейса;	• создание СРВ, • управление СРВ • обеспечение функционирования СРВ успеть среагировать на события, происходящие на оборудовании
Состав	Набор готовых приложений	Инструмент для создания аппаратно-программного комплекса СРВ
Пользователи	Пользователи приложений	Проектировщики, разработчики

Ключевые элементы, определяющие отличие операционных систем общего назначения от операционных систем реального времени. Важнейшим свойством систем реального времени является предсказуемость временных реакций системы на внешние события. Только исходя из этого свойства можно говорить о состоятельности и обоснованности решений, заложенных в конкретной СРВ. И именно в свете временной предсказуемости необходимо рассматривать возможности выбора конкретной операционной системы под конкретную задачу реального времени. Также необходимо отметить, что при анализе систем реального времени важным является выбор модели диспетчеризации потоков в рамках конкретной задачи. Определение метода распределения приоритетов, обоснование диспетчиризируемости всех потоков жесткого реального времени, все это является важнейшими действиями при проектировании систем реального времени. Дополнительные сложности создает отсутствие строгих математических методов в оценке диспетчирезируемости непереодических, динамических потоков. В связи с этими требованиями выбор операционной системы для реализации конкретной системы жесткого реального времени является ответственным шагом, могущим определить успех или не успех разработки системы в целом.

5. Что такое функциональная и информационная безопасности?

функциональная безопасность - Это отсутствие неприемлемого риска здоровью людей, их собственности или окружающей среде со стороны функционирующей технической системы.

Информационная безопасность — защита конфиденциальности, целостности и доступности информации.

Конфиденциальность: свойство информационных ресурсов, в том числе информации, связанное с тем, что они не станут доступными и не будут раскрыты для неуполномоченных лиц.

Целостность: неизменность информации в процессе ее передачи или хранения.

Доступность: свойство информационных ресурсов, в том числе информации, определяющее возможность их получения и использования по требованию уполномоченных лиц.

6. Что такое встроенная система?

Встроенная система – это программно-аппаратная система, в которой один или несколько компьютеров управляют аппаратурой в реальном масштабе времени. Масштаб времени зависит от типа системы, но обычно это микросекунды или миллисекунды. Главная особенность встроенных систем состоит в абсолютной обязательности, необходимости уложиться в заданный интервал – если система не уложилась, информация просто безвозвратно пропадет. Типичными примерами встроенных систем являются телефонные станции, системы вооружения, роботы, медицинское оборудование и т.д.

Надежность. Все программы должны быть надежными, но во встроенных системах ошибка может привести к катастрофическим последствиям. Отладка ПО реального времени осложняется тем, что эксперименты трудны, дороги или вообще невозможны, например, ядерные испытания запрещены, но ракеты с ядерными головками производятся. Даже в тех случаях, когда отладка ПО на конкретном оборудовании возможна, часто ошибочную ситуацию трудно воспроизвести, поскольку каждый запуск оборудования может сопровождаться разными временными задержками, а от них зависит последовательность запуска программных процессов. ПО телефонной станции может успешно работать годами, потом, при определенном сочетании внешних и внутренних параметров, сломаться, а после рестарта — снова долго работать без замечаний. Чтобы поймать такую редкую ошибку, нужно проявить чудеса изобретательности.

Реактивность. По определению, встроенная система реального времени должна всегда укладываться в некоторые временные рамки. Отсюда вытекают требования к тщательному анализу времени протекания различных процессов, выделению критически важных задач (здесь, как всегда, действует правило 20-80 – 20% задач занимают 80% времени исполнения), глубинной оптимизации программ.

Компактность. Оптимизировать нужно не только время исполнения, но и объем используемой памяти. Например, в современных автомобилях карбюратором управляет микроЭВМ, в которой никакой внешней памяти нет. Если программа и данные превысят наличную память микроЭВМ на 1 байт, то нужно будет переделывать всю систему. В обычных программных системах скорость счета обычно "разменивают" на больший объем памяти, здесь же такие приемы не проходят.

Работа с базами данных. Например, все телефонные станции одного типа имеют одну и ту же программу, но каждый экземпляр станции имеет свой набор абонентов, количество соединительных линий к другим телефонным станциям, одним абонентам можно звонить по межгороду, а другим – нет и т.д. Эта информация собирается в базе данных, часто распределенной.

Взаимодействие с человеком. Некоторые встроенные системы не имеют никаких способов взаимодействия с человеком (например,система техобслуживания). Такие системы принято называть "глубоко встроенными системами" (deeply embedded systems). Другие же, наоборот, иногда требуют вмешательства человека-оператора. Это еще более усложняет ситуацию, поскольку для человека важно иметь удобный интерфейс и оперативное отображение текущего состояния всех технических элементов.

Дата добавления: 2014-12-24