Системное программное обеспечение

Возможность работы в реальном времени, обеспечение высокого уровня надежности при работе, поддержка стандартов на все виды интерфейсов – все эти требования позволяют выделить промышленные вычислительные системы в отдельный класс.

Основное требование (помимо надёжности), предъявляемое к вычислительным системам данного класса, – это гарантированное время реакции на произошедшее событие. Из данного условия сразу можно выделить отличительные качества промышленных вычислительных систем:

максимально возможная адаптация вычислительного блока к датчикам и периферийным устройствам;

использование распространенных и проверенных и отработанных промышленных стандартов (как правило, VME), что позволяет обеспечить совместимость большого разнообразия оборудования и унифицировать протоколы взаимодействия с ним; использование операционных систем реального времени (ОСРВ), гарантирующих выработку сигналов обратной связи за фиксированный промежуток времени.

Как и всякая другая операционная система, ОСРВ выполняет следующие основные функции, необходимые при использовании средств вычислительной техники в автоматике:

обеспечение бесконфликтного взаимодействия множества параллельных задач (процессов) с аппаратурой;

бесконфликтное разделение общих ресурсов вычислительной системы (память, диски и т.п.);

обеспечение безопасной передачи данных между процессами в защищённых адресных пространствах;

обеспечение стандартных средств доступа к ресурсам, чтобы программисту не надо было писать соответствующие коды;

обеспечение стандартных телекоммуникаций и сетевой поддержки;

поддержание службы времени (системных и сетевых таймеров);

создание вычислительной среды повышенной надёжности;

Многие современные операционные системы, способные обрабатывать «на лету» поступающие запросы (за счет распараллеливания, оптимизации ввода-вывода и оптимального планирования), в какой-то степени можно отнести к операционным системам реального времени. Как правило, такие операционные системы являются клонами ОС UNIX, где основным принципом построения ОС является разделение времени с целью предоставить каждому пользователю свой ресурс.

Большинство систем реального времени поддерживает индустриальные стандарты VME, POSIX, TCP/IP, NFS и Motif. В настоящее время интерес к операционным системам реального времени очень велик. Об этом говорит большое число проектов, направленных на разработку коммерческих и свободно распространяемых версий ОСРВ.

Каждая из ведущих фирм-производителей, выпускающих промышленные компьютеры, обязательно имеет сегодня версию своей операционной системы для работы в реальном масштабе времени. Для компании Hewlett-Packard (HP) – это HP RT, для компании SGI – это ОС REACT, а для систем фирмы Motorola – это целое семейство различных ОС РВ. Среди них можно назвать LynxOS компании Lynx Real-Time Systems Inc. Или многозадачную систему OS-9 фирмы Microware Systems Corporation.