Разработка системы реального времени в виде планировщика исполнения заданий. (курсовая работа)

Содержание.
РЕФЕРАТ. 2
СОДЕРЖАНИЕ. 3
ВВЕДЕНИЕ. 5
1. ОБЗОР ТРЕБОВАНИЙ ПРОБЛЕМНОЙ ОБЛАСТИ. 7
1.1. ОСОБЕННОСТИ СИСТЕМ РЕАЛЬНОГО ВРЕМЕНИ. 7
1.1.1. Ограниченное время ответа. 7
1.1.2. Статическая основа проектирования. 7
1.1.3. Портирование. 8
1.1.4. Встроенные системы реального времени. 8
1.1.5. Вывод. 9
1.2. ОСОБЕННОСТИ УПРАВЛЕНИЯ ЗАДАЧАМИ. 9
1.2.1. Управление временем. 9
1.2.2. Управление памятью. 9
1.2.3. Управление доступом (синхронизация). 9
1.2.4. Вывод. 10
1.3. КЛАССИФИКАЦИЯ СИСТЕМ РЕАЛЬНОГО ВРЕМЕНИ. 10
1.3.1. Классификация по структурным характеристикам. 10
1.3.1.1. Исполнительные системы реального времени. 10
1.3.1.2. Ядра реального времени 11
1.3.1.3. UNIX'ы реального времени 11
1.3.2. Классификация по программной среде. 12
1.3.2.1. Программирование на уровне микропроцессоров. 12
1.3.2.2. Минимальное ядро системы реального времени. 12
1.3.2.3. Ядро системы реального времени и инструментальная среда. 12
1.3.2.4. ОС с полным сервисом. 12
1.3.3. Технические характеристики ОС РВ. 12
1.3.3.1. Время реакции системы. 12
1.3.3.2. Время переключения контекста. 13
1.3.3.3. Размеры системы. 13
1.3.3.4. Возможность исполнения системы из ПЗУ (ROM). 14
1.3.4. Вывод. 14
1.4. СОВРЕМЕННЫЕ ПРЕДСТАВИТЕЛИ РЫНКА ОС РВ В РОССИИ. 14
1.4.1. LynxOS® 4.x фирмы LinuxWorks, Inc. 14
1.4.1.1. Основные свойства LynxOS: 14
1.4.1.2. Поддержка приложений жёсткого реального времени. 15
1.4.2. OS-9/Hawk фирмы Microware Systems. 15
1.4.2.1. Основные свойства OS-9/Hawk. 15
1.4.2.2. Поддержка приложений жёсткого реального времени. 16
1.4.3. VxWorks фирмы Wind River Systems. 16
1.4.3.1. Основные свойства VxWorks. 16
1.4.4. QNX4 фирмы ОРАКУЛ. 17
1.4.4.1. Основные свойства QNX4. 17
1.4.4.2. Поддержка приложений жёсткого реального времени. 17
1.4.5. Вывод. 17
1.5. МЕТОДОЛОГИЯ РАЗРАБОТКИ ПРОГРАММНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ. 17
1.5.1. История развития. 18
1.5.2. Разработка программного обеспечения систем реального времени 18
1.5.3. Вывод. 19
1.6. ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ КУРСОВОГО ПРОЕКТА. 19
2. МОДЕЛИ И МЕТОДЫ ПРЕДМЕТНОЙ ОБЛАСТИ. 21
2.1. ОПРЕДЕЛЕНИЯ. 21
2.2. ПРИНЦИПИАЛЬНАЯ СТРУКТУРА. 22
2.2.1. Среда исполнения. 22
2.2.2. Ядро систем реального времени. 22
2.2.2.1. Синхронизация ресурсов. 23
2.2.2.2. Межзадачный обмен. 23
2.2.2.3. Разделение данных. 23
2.2.2.4. Обработка запросов внешних устройств. 23
2.2.2.5. Обработка особых ситуаций. 23
2.2.3. Пикоядро. 24
2.3. МЕТОДЫ УПРАВЛЕНИЯ ЗАДАЧАМИ В ОС РВ. 24
2.3.1. Классификация подходов. 24
2.3.1.1. Статическое планирование. 24
2.3.1.2. Динамическое планирование. 24
2.3.1.3. Планирование, основанное на времени. 25
2.3.1.4. Планирование апериодических задач 25
2.3.1.5. Планирование, управляемое приоритетами. 25
2.3.2. Обзор методов. 26
2.3.2.1. Rate-monotonic (RM). 26
2.3.2.2. Deadline Monotonic (DM). 26
2.3.2.3. Планирование апериодических задач. 27
2.3.2.4. EDF. 27
2.3.2.5. Сервер, допускающий задержку (DS) и Алгоритм обмена приоритетами (PE). 28
2.4. МЕТОДОЛОГИЯ РАЗРАБОТКИ ПРОГРАММНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ. 28
2.4.1. Основы методологии Real. 28
2.4.2. Модель требований. 29
2.4.3. Динамическая модель. 29
2.4.4. Статическая модель. 30
3. РЕАЛИЗАЦИЯ ПРОТОТИПА СИСТЕМЫ РЕАЛЬНОГО ВРЕМЕНИ. 31
3.1. ЖИЗНЕННЫЙ ЦИКЛ РАЗРАБОТКИ. 31
3.2. ПЛАНИРОВЩИК ЗАДАНИЙ. 31
3.2.1. Выбор алгоритма планирования. 31
3.2.1.1. Виды требований РВ, поддерживаемые планировщиком. 31
3.2.1.2. Используемые алгоритмы. 32
3.2.2. Описание функционирования приложения. 33
3.2.2.1. Подготовка к запуску планировщика. 33
3.2.2.2. Работа. 33
3.2.2.3. Управление задачами. 34
3.3. РЕАЛИЗАЦИЯ ПРОТОКОЛА ARINC A.415 НА ОСНОВЕ РАЗРАБОТАННОГО МОДУЛЯ СРВ. 34
3.3.1. Модель требований к системе. 34
3.3.1.1. Описательная модель. 34
3.3.1.2. Модель случаев использования. 35
3.3.1.3. Функциональная модель. 35
3.3.2. Динамическая модель. 35
3.3.2.1. Модель объектов. 35
3.3.2.2. Модель взаимодействий. 35
3.3.2.3. Поведенческая модель. 36
3.3.3. Статическая модель. 37
3.3.3.1. Модель классов. 37
ЗАКЛЮЧЕНИЕ. 39
ЛИТЕРАТУРА. 40
ПРИЛОЖЕНИЕ 41

Всего 50 страниц