Архитектуры ОСРВ

В своем развитии ОСРВ строились на основе следующих архитектур.^[1]

§ Монолитная архитектура. ОС определяется как набор модулей, взаимодействующих между собой внутри ядра системы и предоставляющих прикладному ПО входные интерфейсы для обращений к аппаратуре. Основной недостаток этого принципа построения ОС заключается в плохой предсказуемости её поведения, вызванной сложным взаимодействием модулей между собой.

§ Уровневая (слоевая) архитектура. Прикладное ПО имеет возможность получить доступ к аппаратуре не только через ядро системы и её сервисы, но и напрямую. По сравнению с монолитной такая архитектура обеспечивает значительно большую степень предсказуемости реакций системы, а также позволяет осуществлять быстрый доступ прикладных приложений к аппаратуре. Главным недостатком таких систем является отсутствие многозадачности.

§ Архитектура «клиент-сервер». Основной её принцип заключается в вынесении сервисов ОС в виде серверов на уровень пользователя и выполнении микроядром функций диспетчера сообщений между клиентскими пользовательскими программами и серверами — системными сервисами. Преимущества такой архитектуры:

1. Повышенная надёжность, так как каждый сервис является, по сути, самостоятельным приложением и его легче отладить и отследить ошибки;

2. Улучшенная масштабируемость, поскольку ненужные сервисы могут быть исключены из системы без ущерба к её работоспособности;

3. Повышенная отказоустойчивость, так как «зависший» сервис может быть перезапущен без перезагрузки системы.

Архитектуры операционных систем реального времени
Монолитная архитектура	Уровневая (слоевая) архитектура	Архитектура «клиент–сервер»

В последние годы фирма Spectron ввела OSPA (открытая архитектура обработки сигналов) – расширение к Spox для ЦОС-приложений на основной машине. Запускаясь под MS Windows, OSPA обеспечивает интерфейс на уровне основной машины. Используя этот интерфейс, host-приложения могут планировать и контролировать работу многочисленных программ на ЦОС-сопроцессорах (но это не параллельная обработка). OSPA является своего рода интерфейсом API (интерфейсом прикладных программ), который облег­чает интеграцию ЦОС-обработки в интерактивное приложение.

Характерной особенностью среды Tornado является ее открытая архитектура, которая позволяет пользователю подключать собственные специализированные ин­струментальные средства и расширять возможности стандартных. Открытость реа­лизована с помощью прикладных программных интерфейсов API, которые дают возможность различным программным продуктам обмениваться между собой дан­ными на инструментальном компьютере и взаимодействовать с VxWorks, установ­ленной на целевой системе.

9.

S-9 - одна из наиболее традиционных операционных систем реального времени. Ее история начинается в 70-х годах. Первая версия системы была написана фирмой Microware Systems Corp. еще для процессора Motorola 6809. В дальнейшем основные идеи, заложенные в систему, стали опорными точками при создании многих известных сейчас систем этого класса и послужили исходным материалом при создании стандарта POSIX 1003.

С самого рождения и в течение долгого времени OS-9 традиционно классифицировалась как операционная система "мягкого" реального времени. Однако развитие системы привело к оформлению ее в виде семейства операционных систем, которое охватывает весь спектр типов систем традиционной классификации.

Аналогичная метаморфоза произошла и с точки зрения поддержки аппаратных платформ. Современное состояние системы позволяет говорить о потенциальной поддержке любых платформ при уже реально существующей поддержке основных.

Эти обстоятельства позволяют поставить OS-9 в ряд ведущих операционных систем и справедливо пробуждают к ней постоянно растущий интерес пользователей. Ниже коротко остановимся на наиболее интересных особенностях системы.

10. Внутренняя структура и основные понятия системы OS-9.

Архитектура

Открытость

Основным принципом построения системы является максимальная открытость структур и функций.

Системные таблицы и области памяти функционально строго специфицированы и не меняют своего назначения в процессе работы. Доступ к ним осуществляется стандартными системными средствами. Прикладной процесс в любой момент времени может вмешаться, практически, в любой системный алгоритм, приспосабливая вычислительную среду для нужд прикладного проекта.

Открытость системы достигается за счет последовательного модульного построения. Все программные коды и данные (в том числе системные) на этапе исполнения могут быть сосредоточены в модулях памяти (областях памяти, снабженных заголовками). Любой системный ресурс полностью описывается своим модулем. Типы модулей соответствуют типам ресурсов:

Все модули памяти, за исключением самого ядра и модуля данных для него, могут быть добавлены в систему или удалены из нее за ненадобностью в любой момент времени.

В результате, операционная среда может быть легко переконфигурирована в процессе исполнения приложения. "Время жизни" и описание почти любого системного ресурса определяется динамически и не связывает пользователя заранее заданными жесткими рамками. Такой подход к системе органично дополняет понятие реального времени, открывая совершенно новые возможности при проектировании промышленных управляющих систем.

Операционная система OS-9 справедливо входит в число ведущих систем своего типа. О популярности системы свидетельствует 2,5 млн. работающих в мире копий системы и сотни квалифицированных коллективов, разрабатывающих программное обеспечение на ее базе.

Гарантии будущего системы заключаются в том, что на протяжении всего существования и до сих пор ее архитектура совершенствовалась в соответствии с требованиями времени и самыми современными представлениями о назначении систем. Более того, новые системные решения порождают новые идеи и представления в этой области деятельности.

На сегодняшний день OS-9, наряду с немногими другими системами, обладает самой совершенной архитектурой, предельно оптимизированными алгоритмами ядра и ясным направлением дальнейшего развития.

Можно смело утверждать, что любой ответственный подход к построению промышленного комплекса с использованием вычислительных средств не может обойтись без рассмотрения данной системы в качестве одного из основных претендентов на место базового программного обеспечения.

Дата добавления: 2015-12-07