НУОЖ кеңінен қолданылатын жоспарлау принципі- ығыстырушы басымды
көпміндеттілік. Негізгі идеясы- жоғарғы артықшылықты міндет жұмыс табылса, төменгі
басымды жұмысты жоққа шығарады.
Жалпы алғанда, жоспарлау алгоритмдері жүйе қызметінің қолайлы шарттарына сай
келуі керек. Бірақ егер қатты нақты уақыт жүйелеріне « әрқашан және барын уақытында
істеу» деген шарт анық болса, жұмсақ нақты уақыт жүйесі үшін мысалы ең аз барынша
кешігу және операцияның аяқталуының ортаөлшемді мезгілдік.
Әр міндет жүйеде белгілі бір жеке қызмет атқарғанымен, көптеген жағдайда әр
түрлі міндеттерді орындайтын әрекеттердің үйлесімділігінде қажеттілік туады. Бұндай
синхрондылық негізінен келесі жағдайларда қажет:
1. Түрлі міндет атқаратын функциялар бір-бірімен байланысты. Мысалы егер бір
міндет екіншісіне шығыс мәліметтерін дайындап берсе, онда соңғысы бір міндеттің
сәйкес хабар алмағанша орындалмайды. Бұл жағдайда вариациялардың бірі- міндеттің
белгіленген шартта бір немесе бірнеше жаңа міндеттерді тудыруы.
2. Бірнеше міндеттің бөлінген қорға қол жеткізуді реттеу қажет.
3. Сыртқы оқиғалары бар міндеттерді синхрондау қажет. Ереже бойынша бұл үшін
үзіліссіздік механизмі қолданылады.
4. Міндеттерді уақыт бойынша синхрондау қажет. Бұл жағдайда түрлі нұсқалардың
диапазоны нақты астрономиялық уақыттағы белгілі бір әсердің белгіленген уақыт
интервалы міндеттерінің орындалуының кідірілуіне дейін кең таралған. Ақырында бұл
мәселелерді шешу үшін таймер деп аталатын арнайы аппаратты құралдар қолданылады.
Нақты уақыт механизмі
НУОЖ бағалаудағы маңызды параметр жүйе ұсынатын нақты уақыт механизмінің
құралдар жиынтығы.
Басымдық жүйесі және диспетчерлеу алгоритмі
Жүйенің көріністі жетілдірудің базалық құралдары:
1. Процестің басымдық жүйесі
2. НУОЖ жоспарлау алгоритмінен тұрады.
Көпміндетті жалпы қолданыстағы ОЖ-де үзіліссіз уақыт кванты түсінігіне
негізделген, берілген процесті орындауға арнап ұсынылатын айналмалы
диспетчерлеу алгоритмінің түрлі жаңартулар қолданылады. Жоспарлаушы әр уақыт
квантының аяқталуы бойынша белсенді процестер кезегін қарастырады және
басымдықтарын негізге ала отырып, олардың қайсысына басқаруды беретінін
шешеді.
Басымдық
-бекітілген
-немесе уақыт бойынша ауысу мүмкін.
Жоспарлау алгоритмінің мүмкін түрі- ығыстырушы басымдық
Міндетаралық өзара әсер механизмі
Нақты уақыт механизмінің басқа жиынтығы процестер синхрондылығы мен
олардың арасындағы мәліметтер тасымалы құрылғыларына жатады. Оларға
семафорлар, мьютекстер (mutex), оқиғалар, белгілер, бөлшекті жадымен жұмыс
атқаратын құралдар, мәліметтер каналы (pipes), хабарлар кезегі.
2.2.3. Жүйенің реакция уақыты
Нақты уақыт жүйесін өндірушілердің көбісі жүйенің реакциясының
үзіліссіздікке уақыты деген параметр келтіреді. Жүйе реакциясының уақытын
болжау үшін біз қандай заманды білуіміз керек екенін түсінеміз.
Көрсеткіштермен тіркелетін объектідегі оқиғалар. Мәліметтер көрсеткіштен
енгізу/шығару модуліне жіберілетін жүйелер (интерфейстер)
Енгізу/шығару модулі, көрсеткіштен мәліметті қабылдап, оны өңдегеннен кейін,
объектіде оқиға болған туралы белгі бере отырып, басқарма компьютерде
сұранысты үзіліссіздікке зерттейді.
Енгізу/шығару модулінен белгі алысымен, жүйе осы оқиғаны өңдейтін
бағдарламаны іске қосу қажет.
Уақыт интервалы- объектідегі оқиғадан осы оқиғаны өңдейтінбағдарламадағы
бірінші нұсқаулар орындалғанға дейін жүйе реакциясының уақыты болып табылады.
Және нақты уақыт жүйелерін жобалау арқылы жетілдірушілер осы интервалды анықтай
білу керек.
2.2.4 Нақты уақыт ядролары
Бұл класқа осы операциялық жүйелердің нақты уақыт механизмдерінің
барлығының іске асырылатын монолитті ядросы бар жүйелер кіреді. Тарихи жүйенің бұл
түрі өте жақсы жобаланған болатын. Ережеге сәйкес, нақты уақыт ядроларының
жетілдірілуінің 2 түрі бар- кростық және резидентті.
2.2.5 Жүйе өлшемдері
НУОЖ үшін маңызды параметр болып орындаушы жүйенің өлшемі- жүйе жиынтығы
қосымшасының жұмысы үшін қажетті ең аз жиынтық көлемі болып табылады (ядро,
жүйелік модульдер, драйверлер).
2.2.6
Контекстінің ауыстыру уақыты
Нақты уақыттағы операциялық жүйелерде бірнеше оқиғаларды бір мезгілде өңдеуге
мүмкіндік беретін параллелизм жатыр, сондықтан барлық НУОЖ көп міндетті болып
табылады. ( көппроцессорлы, көпжелілі). Қатар оқиғаларды өңдеуге үстеме шығындарды
бағалай білу үшін процестен процеске басқаруды тасымалдау үшін кететін жүйенің
уақытын білу керек, яғни контекстінің ауыстыру уақыты.
2.2.7 Таймермен жұмыс істеу құралдары.
Таймермен жұмыс істеу құралдары сияқты құралдар қатты уақыт регламенті бар
жүйелер үшін қажет, сондықтан таймермен жұмыс істеу құралдарының дамуы- нақты
уақыттағы операциялық жүйелер үшін қажетті атрибут. Бұл құралдар:
- түрлі уақыт аралықтарын белгілеу және өлшеу
- уақыт интервалдарының таусылуына байланыстты үзілулерді реттеу;
- бір реттік және циклдік қоңырауларды құруға
мүмкіндік береді.
2.3. НУОЖ-нің қолдану аясы
Көптеген уақыт мезетінде НУОЖ-нің негізгі тұтынушылары әскери және
ғарыштық облыстар болып келді. Қазір жағдай түгелдей өзгерді, НУОЖ-ні кең
таралымды тауарларды кездестіруге болады.
НУОЖ-нің негізгі қолдану аялары:
әскери және ғарыштық облыстар: борттық және ендірілетін құрылғылар
- басқару және өлшеу жүйелері, радарлар;
- сандық видеожүйелер, симуляторлар
- ракеталар, жергілікті жердің жолын анықтайтын жүйелер.
өнеркәсіп:
- өнеркәсіпті автоматты басқару жүйелері (ӨАБЖ), ( computer – aided manufacturing
(CAM)), технологиялық процестерді автоматты басқару жүйелері (ТПАБЖ);
- көлік жасау: симуляторлар, моторды басқару жүйелері, автоматты айқасу;
- энергетика: ақпараттар жиынтығы, құралдар мен мәліметтерді басқару;
- телекоммуникация: коммуникациялық құрылғылар, желілік коммутаторлар,
телефон станциялары
- банк құрылғылары (мысалы, көптеген банкоматтарда QNX НУОЖ жұмыс
жасайды)
Кең қолданымды тауарлар:
