Операционные системы, среды и оболочки

Требования к системе реального времени (СРВ):
? ограничение времени отклика;
? одновременность обработки.
Различают системы «мягкого» и «жесткого» реального времени.
Система считается жесткой, если «нарушение временных ограничений недопустимо», и мягкой, если «нарушение времени ограничений нежелательно».

Основные требования к ОСРВ:

1. Мультипрограммность и мультизадачность
ОС должна быть мультипрограммной и мультизадачной, активно использовать прерывания для диспетчеризации, быть предсказуемой. Т.е. ОС должна быть многопоточной на принципе абсолютного приоритета (прерываемой).
2. Приоритеты задач
Должно существовать понятие приоритета потока (задачи). Сложно определить, какой задаче ресурс требуется больше всего. Операционных систем, построенных по этому принципу, практически нет, т.к. он сложен для реализации. Поэтому разработчиками ОС вводится понятие уровня приоритета для задачи, и временные ограничения сводятся к приоритетам.

3. Наследование приоритетов
? Комбинация приоритетов потоков и разделение ресурсов между ними приводит проблеме инверсии приоритетов.
? Время, необходимое для завершения потока высшего приоритета, зависит от нижних уровней приоритетов — это и есть инверсия приоритетов.
? Чтобы устранить такие инверсии, ОСРВ должна допускать наследование, приоритета, то есть повышение уровня приоритета потока до уровня потока, который его вызывает.

4. Сихронизация процессов и задач
ОС должна обеспечивать мощные, надежны удобные механизмы синхронизации задач. Необходимы механизмы, гарантированно предоставляющие возможность оперативно обменяться сообщениями и синхросигналами между параллельно выполняющимися задачами и процессами.
5. Предсказуемость
Поведение операционной системы должно быть известно и достаточно точно прогнозируемо. Создатель ОСРВ должен приводить характеристики:
? время от момента прерывания до момента запуска задачи;
? максимальное время выполнения каждого системного вызова;
? максимальное время маскирования прерываний драйверами и супервизорными модулями операционной системы.

4. Интерфейсы операционных систем
? Под интерфейсами операционных систем понимают специальные интерфейсы системного и прикладного программирования (API), предназначенные для выполнения следующих задач.
Управление процессами:
? запуск, приостанов и снятие задачи с выполнения;
? задание или изменение приоритета задачи;
? взаимодействие задач между собой;
? вызов удаленных процедур (RPC).

Управление памятью:
? запрос на выделение блока памяти;
? освобождение памяти;
? изменение параметров блока памяти;
? отображение файлов на память (имеется не во всех системах).

Управление вводом-выводом:
? запрос на управление виртуальными устройствами;
? файловые операции.