Поясните понятие «время реакции» и как оно вычисляется.

Время реакции системы это способность выдерживать заранее заданные интервалы времени между запуском программы и получением результата (управляющего воздействия), а соответствующее свойство системы – реактивностью. время реакции системы должно быть предсказано (вычислено) при создании системы. Отсутствие реакции в предсказанное время считается ошибкой для систем реального времени. Приблизительное время реакции в зависимости от области применения ОСРВ может быть следующее: математическое моделирование - несколько микросекунд, радиолокация - несколько миллисекунд, складской учет - несколько секунд. Время реакции ОС включает в себя время реакции на события, время переключения контекста и время перегрузки системы. Требования к реактивности системы и возможные используемые ОС Время реакции менее 10 мкс. Только ОСРВ.Но даже и они могут оказаться бессильны - это граница выбора между схемным и программным решением. Время реакции 10-100 мкс. Операционные системы реального времени. Время реакции 100 мкс - 1 мс. ОСРВ, RTAI, RT Linux, расширения реального времени для Windows NT, Windows CE. Время реакции 1 мс. Linux и Windows NT, но не для систем, где опоздания реакции могут привести к тяжёлым последствиям

 

Поясните особенности ОС USIX.

USIX- является отечественным аналогом UNIX, обладает следующими характеристиками:

1)расширяемость(возможность постоянного расширения функциональных возможностей)

2)масштабируемость(возможность системы подстраиваться под любые те. Требования, как аппаратной,так и прикладной области)

 

Особенности:1) полностью прерываемое ядро; 2) поддержка многопроцессорности; 3) устойчивая файловая система; 4) ядро небольшого размера; 5) динамически загружаемые драйвера внешних устройств; 6) динамически загружаемые буфера для ввода вывода и выгрузки процессов; 7) реализация процессов серверов с возможностью динамического погружения в пространство ядра; 8) обеспечение уровня безопасности В3, развитие средств поддержки РВ; 9) открытость и переносимость.

 

 

Поясните структуру ОС USIX.

ядро USIX выполняет только самые необходимые функции: управле­ние памятью; планирование и взаимодействие процессов; обра­ботку системных вызовов; службу времени. Драйверы, файловая система и другие функции системы реализованы в виде специ­альных процессов-серверов.

Ядро USIX поддерживает два интерфейса:

1. Пользовательский интерфейс (POSIX/SVID - System V Interface Definition), реализованный на уровне стандартных сис­темных функций, соответствующих стандартам SVID и POSIX.

2. Внутренний интерфейс для взаимодействия ядра с систем­ными процессами, осуществляемый с помощью специальных си­стемных вызовов (usixcalls) (прежде всего используется драйвера­ми и серверами) и, дополнительно, с помощью механизма управ­ления сообщениями и объектами памяти.

Сообщения являются средством обмена данными между сис­темными компонентами ядра, а также средством синхронизации такого обмена. Сообщения также обеспечивают коммуникации между пользовательскими задачами и пользователя с ядром. Со­общения могут приниматься только из портов и посылаться в порты.

Для управления общими структурами данных используется системная структура - объект памяти, который содержит инфор­мацию о физических характеристиках (физический адрес и раз­мер объекта); об отображении и защите объекта памяти; об иден­тификации объекта памяти; о синхронизации доступа, а также спецификацию о создании и удалении объекта памяти.

Адресное пространство процесса включает совокупность объ­ектов памяти, к которым программа может иметь доступ.

Ядро USIX поддерживает следующие типы объектов памяти:

• текст программы; инициализированные данные; неинициализированные данные; модифицированные данные; стек; буфер FIFO (First In, First Out); буфер сообщений IPC; открытый файл; разделяемые данные; разделяемые библиотеки.

Идентификация объектов памяти поддерживается через структуру «регион».Регион определяет место физического размещения объекта памяти: оперативная память, файл на диске, область выгрузки. Когда создается объект памяти, струк­тура region заполняется соответствующими данными. Каждый процесс имеет возможность отобразить необходи­мый объект памяти (полностью или частично) в свое адресное пространство, установив виртуальный адрес и смещение от нача­ла региона. Такое отображение устанавливается с помощью опи­сания сегмента памяти. При этом определяются также права про­цесса относительно объекта памяти. Описания сегментов памяти индивидуальны для каждого процесса и управляются ядром. Ото­бражение объекта памяти может выполняться ядром или пользо­вателем.

Для синхронизации доступа к объекту памяти применяются различные механизмы синхронизации. Так, в случае работы с разделяемой памятью используется механизм семафоров, а для синхронизации доступа к общим внутренним структурам данных используется механизм спинлоков.