Микропроцессорные системы - Александров Е.К.
ISBN 5-7325-0516-4
Скачать (прямая ссылка):
использовании микропроцессор или микроконтроллер может работать в режиме
эмуляции под управлением подключаемого к этому порту персонального
компьютера. Режим BDM позволяет существенно облегчить процедуру
комплексной отладки и использовать при этом более простые и дешевые
средства.
8.7. ОПЕРАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ РЕАЛЬНОГО ВРЕМЕНИ
8.7.1. ОСНОВНЫЕ СВОЙСТВА И МЕХАНИЗМЫ ОСРВ
Операционные системы реального времени (ОСРВ) используются в тех случаях,
когда работоспособность обслуживаемой ими цифровой системы определяется
не только результатом обработки поступившей информации, но и
длительностью времени получения результата. Области практического
применения ОСРВ очень широки - это системы автоматизации производства,
контрольно-измерительные системы, телекоммуникационная аппаратура,
авиационно-космическая и военная техника, транспорт, системы обеспечения
безопасности и ряд других приложений. В этих приложениях ОСРВ должны
обеспечить не только получение необходимого логического результата -
отклика на внешние события, но и реализовать требуемые интервалы времени
между событиями и откликом или заданную частоту приема внешних данных и
выдачи результатов.
Современные ОСРВ должны удовлетворять ряду противоречивых требований:
малый объем, достаточный для размещения в резидентной памяти системы,
малое время отклика, реализация многозадачного режима с гибким механизмом
приоритетов, наличие сервисных функций и средств поддержки для разработки
прикладных программ и ряд других. В настоящее время разработчику систем
предлагается ряд ОСРВ, имеющих различные характеристики и прошедших
апробацию в многочисленных областях применения, что позволяет ему найти
компромиссное решение для выполнения поставленной задачи. Наибо-
850
ОПЕРАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ РЕАЛЬНОГО ВРЕМЕНИ
лее часто в системах на базе микропроцессоров и микроконтроллеров
"Motorola" используются следующие ОСРВ:
OS-9 фирмы "Microware Systems";
VxWorks фирмы "WindRiver Systems";
LynxOS фирмы "Lynx Real-Time Systems";
pSOS+ фирмы "Integrated Systems";
QNX фирмы "Quantum Software Systems";
VRTX/OS 3.0 фирмы "Ready Systems";
Nucleus фирмы "Accelerated Technology";
RTXC фирмы "Embedded System Products";
OSE фирмы "Епеа Data";
Precise/MQX фирмы "Intermetrics Microsystems Software";
VMEexec фирмы "Motorola".
Принято подразделять ОСРВ на два класса-системы "жесткого" и "мягкого"
реального времени (РВ). Системы "жесткого" РВ имеют минимальные объем и
время отклика, но обладают весьма ограниченными сервисными средствами.
Типичным примером ОСРВ этого класса служит VMEexec. Системы "мягкого" РВ
требуют большего объема памяти, имеют более длительное время отклика, но
зато удовлетворяют широкому спектру требований пользователя по режиму
обслуживания задач, уровню предоставляемого сервиса. Примером такой ОСРВ
может служить OS-9/9000.
Однако для современных ОСРВ данная классификация является весьма
условной. Ряд ОСРВ, относящихся к классу "жестких", имеют средства
интерфейса, которые позволяют в случае необходимости использовать
высокоэффективные отладчики или интегрированные среды разработки,
обеспечивая, таким образом, пользователя набором средств поддержки
программирования/отладки систем. Например, VMEexec может использоваться
совместно с интегрированной средой MULTI фирмы "GreenHills Software",
VxWorks с интегрированной средой Tornado, в составе которой поставляются
отладчик CrossWind и GNU-компиляторы фирмы "Cygnus Support", VRTX и pSOS
с отладчиком XRAY и компиляторами фирмы "Microtec Research". С другой
стороны, системы "мягкого" РВ реализуются по модульному принципу, что
позволяет использовать только те средства, которые необходимы в данном
приложении. В результате для конкретного применения достигается
существенное сокращение объема необходимой памяти и времени отклика.
Например, для ядра OS9/ 9000 время отклика не превышает 20 мкс (для
VMEexec, VxWorks, pSOS - менее 10 мкс), что является вполне достаточным
для многих приложений.
8.7.2. ПРИМЕРЫ ОСРВ И ИХ ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ ВОЗМОЖНОСТИ ДЛЯ
ПРОЕКТИРОВАНИЯ/ОТЛАДКИ СИСТЕМ
В качестве примера рассмотрим ОСРВ типа OS-9 и VxWorks, которые наиболее
часто используются в системах автоматизации производства и
телекоммуникационных системах, реализованных на базе микропроцессоров и
микроконтроллеров фирмы "Motorola".
OS-9 относится к классу систем "мягкого" РВ. Эта ОСРВ имеет две версии:
OS-9 написана на языке ассемблера Motorola 68К и предназначена для работы
с семействами М680х0 и М683хх, OS-9000 написана на языке С и может
работать с семействами МРСбхх, МРСбхх, МРС8хх, MCF52xx, а также с
микропроцессорами ряда других произаодителей: Intel 486, Pentium, SPARC,
MIPS. Обе версии обеспечивают полную совместимость объектных кодов,
поэтому для них обычно используется общее название - OS-9. В качестве
инструментального компьютера OS-9 использует IBM-РС, работающие в среде
Windows,
851
ПРОЕКТИРОВАНИЕ МПС
или рабочие станции Sun, HP, IBM RS/6000 с операционными системами типа
