Библиотека Рефераты Курсовые Дипломы Поиск
Библиотека Рефераты Курсовые Дипломы Поиск
сделать стартовой добавить в избранное
Кефирный гриб на сайте za4eti.ru

Компьютеры, Программирование Компьютеры, Программирование     Программное обеспечение Программное обеспечение

Разработка отказоустойчивой операционной системы реального времени для вычислительных систем с максимальным рангом отказоустойчивости

Гуашь "Классика", 12 цветов.
Гуашевые краски изготавливаются на основе натуральных компонентов и высококачестсвенных пигментов с добавлением консервантов, не
170 руб
Раздел: 7 и более цветов
Карабин, 6x60 мм.
Размеры: 6x60 мм. Материал: металл. Упаковка: блистер.
44 руб
Раздел: Карабины для ошейников и поводков
Мыло металлическое "Ликвидатор".
Мыло для рук «Ликвидатор» уничтожает стойкие и трудно выводимые запахи за счёт особой реакции металла с вызывающими их элементами.
197 руб
Раздел: Ванная

Введение В течение многих лет приложения на базе ОС реального времени использовались во встроенных системах специального назначения, а с недавнего времени они стали применяться повсюду, от бортовых систем управления ЛА, до бытовых приборов. Разработка многопроцессорных вычислительных систем (ВС) как правило, имеет своей целью повышение либо уровня надежности, либо уровня производительности системы до значений недоступных или труднореализуемых в традиционных ЭВМ. В первом случае на передний план встает вопрос о наличии специальных средств обеспечения отказоустойчивости вычислительных систем, основной особенностью (и достоинством) которых является отсутствие какого-либо единственного ресурса, выход из строя которого приводит к фатальному отказу всей системы. Таким образом, объектом исследования в рамках сетевой отказоустойчивой технологии становится ОСРВ — управляющее программное обеспечение особого типа, которое используется для организации работы встроенных приложений, для которых характерны ограниченность ресурсов памяти, невысокая производительность, а также требования гарантированного времени отклика, высокого уровня готовности и наличия средств автомониторинга. Данная дипломная работа посвящена разработке специализированной распределенной операционной системы реального времени для отказоустойчивых ВС с рангом отказоустойчивости ( -1), что означает способность системы функционировать даже в том случае, если произойдут отказы всех элементов системы за исключением одного. Для полного освещения выбранной темы были поставлены следующие задачи: Провести анализ существующих операционных систем реального времени, выделить основные функциональные требования к ним, дать сравнительную характеристику. Раскрыть концепцию построения ОСРВ с рангом отказоустойчивости -1, выделить основные модули операционной системы, функциональные требования к ним и алгоритмы работы. Раскрыть логику организации отказоустойчивых вычислений на примере конкретной реализации. Провести анализ надежности отказоустойчивой ВС и дать рекомендации по организации ВС. Создать программную модель вычислительной системы с распределенной операционной системой реального времени и отработать на ней различные режимы работы. Рассмотреть возможность портирования (переноса) ОСРВ на платформу MS320c30, рассмотреть специфические проблемы и сложности при осуществлении портации. В первой части работы дано краткое описание известных ОСРВ, описаны их функциональные возможности, структура, их направленность (специфические особенности). Также приведена сравнительная характеристика и отмечены те решения, которые можно было бы использовать для разработки собственной специализированной ОСРВ. Во второй главе описана концепция построения распределенной ОСРВ, были сформулированы основные принципы функционирования перспективной вычислительной системы, включающие в себя многопроцессорность, обеспечение живучести, адаптацию к изменениям внутренних условий среды, поддержку реального масштаба времени, мобильность и открытость программного обеспечения. Предложен пример организации отказоустойчивых вычислений на примере пяти-узловой полносвязной сети ПЭ в условиях постоянной деградации системы.

Далее рассмотрена программная модель ВС и операционной системы, логика работы и взаимосвязь модулей. В последней главе рассматриваются особенности аппаратной платформы MS320c30, вопросы реализации вышеприведенных идей с помощью этой платформы, дополнение ОС специфическими для данной архитектуры модулями.Специальная часть Операционные системы реального времени. ОС общего назначения, особенно многопользовательские, ориентированы на оптимальное распределение ресурсов компьютера между пользователями и задачами (системы разделения времени), В операционных системах реального времени (ОСРВ), подобная задача отходит на второй план - все отступает перед главной задачей - успеть среагировать на события, происходящие на объекте. Описание и общие требования к системам реального времени. Применение операционной системы реального времени всегда связано с аппаратурой, с объектом, с событиями, происходящими на объекте. Система реального времени, как аппаратно-программный комплекс, включает в себя датчики, регистрирующие события на объекте, модули ввода-вывода, преобразующие показания датчиков в цифровой вид, пригодный для обработки этих показаний на компьютере, и, наконец, компьютер с программой, реагирующей на события, происходящие на объекте. ОСРВ ориентирована на обработку внешних событий. Именно это приводит к коренным отличиям (по сравнению с ОС общего назначения) в структуре системы, в функциях ядра, в построении системы ввода-вывода. ОСРВ может быть похожа по пользовательскому интерфейсу на ОС общего назначения, однако устроена она совершенно иначе - об этом речь впереди. Кроме того, применение ОСРВ всегда конкретно. Если ОС общего назначения обычно воспринимается пользователями (не разработчиками) как уже готовый набор приложений, то ОСРВ служит только инструментом для создания конкретного аппаратно - программного комплекса реального времени. И поэтому наиболее широкий класс пользователей ОСРВ - разработчики комплексов реального времени, люди проектирующие системы управления и сбора данных. Проектируя и разрабатывая конкретную систему реального времени, программист всегда знает точно, какие события могут произойти на объекте, знает критические сроки обслуживания каждого из этих событий. Назовем системой реального времени (СРВ) аппаратно-программный комплекс, реагирующий в предсказуемые времена на непредсказуемый поток внешних событий. Это определение означает, что: Система должна успеть отреагировать на событие, произошедшее на объекте, в течение времени, критического для этого события. Величина критического времени для каждого события определяется объектом и самим событием, и, естественно, может быть разной, но время реакции системы должно быть предсказано (вычислено) при создании системы. Отсутствие реакции в предсказанное время считается ошибкой для систем реального времени. Система должна успевать реагировать на одновременно происходящие события. Даже если два или больше внешних событий происходят одновременно, система должна успеть среагировать на каждое из них в течение интервалов времени, критического для этих событий.

Различают системы реального времени двух типов - системы жесткого реального времени и системы мягкого реального времени. Системы жесткого реального времени не допускают никаких задержек реакции системы ни при каких условиях, так как: результаты могут оказаться бесполезны в случае опоздания, может произойти катастрофа в случае задержки реакции, стоимость опоздания может оказаться бесконечно велика. Примеры систем жесткого реального времени - бортовые системы управления, системы аварийной защиты, регистраторы аварийных событий. Системы мягкого реального времени характеризуются тем, что задержка реакции не критична, хотя и может привести к увеличению стоимости результатов и снижению производительности системы в целом. Основное отличие между системами жесткого и мягкого реального времени можно выразить так: система жесткого реального времени никогда не опоздает с реакцией на событие, система мягкого реального времени - не должна опаздывать с реакцией на событие. Тогда операционная система реального времени - это такая ОС, которая может быть использована для построения систем жесткого реального времени. Это определение выражает отношение к ОСРВ как к объекту, содержащему необходимые инструменты, но также означает, что этими инструментами еще необходимо правильно воспользоваться. 1.2. Параметры ОСРВ 1.2.1. Время реакции системы Почти все производители систем реального времени приводят такой параметр, как время реакции системы на прерывание (i errup la e cy). В самом деле, если главным для системы реального времени является ее способность вовремя отреагировать на внешние события, то такой параметр, как время реакции системы является ключевым. События, происходящие на объекте, регистрируются датчиками, данные с датчиков передаются в модули ввода-вывода (интерфейсы) системы. Модули ввода-вывода, получив информацию от датчиков и преобразовав ее, генерируют запрос на прерывание в управляющем компьютере, подавая ему тем самым сигнал о том, что на объекте произошло событие. Получив сигнал от модуля ввода-вывода, система должна запустить программу обработки этого события. Интервал времени - от события на объекте и до выполнения первой инструкции в программе обработки этого события и является временем реакции системы на события. Обычно время реакции систем на прерывание составляет порядка 4-10 мкс. 1.2.2. Время переключения контекста В операционные системы реального времени заложен параллелизм, возможность одновременной обработки нескольких событий, поэтому все ОСРВ являются многозадачными (многопроцессными, многонитиевыми). Контекст задачи это набор данных, задающих состояние процессора при выполнении задачи. Обычно совпадает с набором регистров, доступных для изменения прикладной задаче. При переключении задач (процессов) необходимо: корректно остановить работающую задачу; для этого а) выполнить инструкции текущей задачи, уже загруженные в процессор, но еще не выполненные; б) сохранить в оперативной памяти регистры текущей задачи; 2. найти, подготовить и загрузить затребованную задачу; 3. запустить новую задачу, для этого а) восстановить из оперативной памяти регистры новой задачи (сохраненные ранее, если она до этого уже работала); б) загрузить в процессор инструкции новой задачи.

Управление возвращается первой задаче спустя некоторое время, и она продолжает выполнять соответствующие действия с того места, где была прервана. Так как операционная система передает управление от задачи к задаче, важно, чтобы состояние всех ключевых регистров, связанных с задачей сохранялось во время выполнения других задач. Ключевые значения регистров называются контекстом задачи. Такая работа ничем не отличается от деятельности официанта в приведенном ранее рассказе. Когда официант переключает внимание с одного столика на другой, ему, или ей необходимо запомнить состояние предыдущего столикаP его контекст. Операционные системы реального времени могут быть классифицированы по степени риска, связанного с невыполнением задачи за установленное ограниченное время обработки. Если система не завершает назначенную задачу за ограниченное время, то происходит сбой в работе ОСРВ. Даже удачное завершение задачи с запаздыванием должно считаться сбоем. Например, если мы рассматриваем ОСРВ, корректирующую направление полета ракеты, то будет считаться сбоем, если вычисления не будут закончены достаточно быстро, чтобы воздействовать на ход ракеты

1. PR в системе местного самоуправления как механизм интенсификации социокультурного времени

2. Колебания системы " Атмосфера - Океан - Земля" и природные катаклизмы. Резонансы в Солнечной системе, нарушающие периодичность природных катаклизмов

3. Банковская система: виды банков, их роль и функции в экономике. Банковская система Крыма

4. Гуморальна система чинника Хагемана i патогенез гіпертензивної ремодуляції серцево-судинної системи

5. Разработка системы реального времени в виде планировщика исполнения заданий

6. Программное обеспечение системы обработки изображения в реальном времени
7. Вычислительная система обработки данных в реальном времени
8. Криптографическая защита функционирование ЛВС в реальном режиме времени

9. Разработка автоматизированной информационной системы для управления портфелем реальных инвестиций

10. Система образов в романе М.Ю. Лермонтова Герой нашего времени

11. Система управления временем Б.Франклина

12. Сравнительный анализ системы глагольных времен в русском и немецком языках

13. Планировщик и диспетчер процессов в системе разделения времени

14. Обеспечение защиты данных в системе "Учет рабочего времени"

15. Планирование работ в вычислительных системах по критерию минимального суммарного времени выполнения работ

16. Розробка операційної системи реального часу для цифрового сигнального процесора MicroDSP-RTOS

Подставка под ноги "Мишки" антискользящая.
Подставка для ног от торговой марки Tega поможет крохе самостоятельно воспользоваться умывальником, унитазом или достать до высокого
449 руб
Раздел: Подставки под ноги
Рюкзак детский, 30x24x10 см.
Рюкзак детский с вместительным основным отделением и дополнительными карманами. Лямки регулируются. Размер: 30х24х10 см. Материал:
419 руб
Раздел: Без наполнения
Ходунки-каталка "Happy Time ".
Ходунки-каталка Happy Time–специально разработаны для мылышей от 6 месяцев до 3 лет специально для того, чтобы помочь малышу сделать свои
2760 руб
Раздел: Ходунки

17. Система массового обслуживания с ограниченным временем ожидания

18. Реальные системы и фазовые переходы

19. Локальные вычислительные сети. Операционная система NetWare фирмы Novell

20. Построение локальной вычислительной сети подразделения организации под управлением операционной системы WindowsNT

21. Сетевые операционные системы Novell

22. Операционная и социотехническая системы (Контрольная)
23. Операционная система MS-DOS
24. Операционная система MS DOS. Приглашение MS DOS. Диалог Пользователя с MS DOS

25. Теоретический анализ эффективности использования операционной системы ЛИНУКС

26. Операционная система DOS

27. Операционные системы (шпаргалка)

28. Операционная система LINUX

29. Исследование уровня безопасности операционной системы Linux

30. Операционный менеджмент как система. Управление персоналом в системе операционного менеджмента

31. Операционная система WINDOWS-98

32. Виды программного обеспечения, операционной система

Электрощетка аккумуляторная телескопическая "Суперуборщик".
Очистка сантехники, кафеля и полов – самая раздражающая хозяйку часть уборки, ведь это занимает много времени и отнимает силы. Больше
1498 руб
Раздел: Щётки для уборки пыли
Фотобумага "Lomond" для струйной печати, А4, 200 г/м2, 50 листов, односторонняя, глянцевая.
Формат: А4 (210х297 мм). Плотность - 200 г/м2. Глянцевая. Односторонняя. Упаковка - 50 листов.
470 руб
Раздел: Фотобумага для цветной печати
Багетная рама "Regina" (цвет - черный + серебряный), 30х40 см.
Багетные рамы предназначены для оформления картин, вышивок и фотографий. Оформленное изделие всегда становится более выразительным и
558 руб
Раздел: Размер 30x40

33. Операционная система UNIX

34. Операционная система OS/2

35. Системы программирования и операционные системы

36. Анализ криптостойкости методов защиты информации в операционных системах Microsoft Window 9x

37. Операционная система DOS

38. Операционные системы
39. Операционные системы, разновидности ОС, краткие характеристики
40. Построение локальной вычислительной сети подразделения организации под управлением операционной системы Windows NT

41. Сети, операционная система Netware

42. Особенности операционной системы UNIX

43. Исследование возможностей операционной системы Windows

44. Обзор операционной системы Microsoft Windows Vista

45. Операционная система MS DOS

46. Операционная система Unix

47. Операционная система Unix

48. Операционная система Windows

Магнитно-маркерная доска, 53x41 см.
Магнитно-маркерная доска из дерева и металла, предназначена для детей от 3-х лет. Двухстороннее жесткое игровое поле заключено в рамку из
578 руб
Раздел: Доски магнитно-маркерные
Горшок эмалированный с крышкой, 1,5 л.
Горшок эмалированный, с крышкой. Объем: 1,5 литра.
359 руб
Раздел: Горшки обычные
Кружка "Лучший Папа", с рисунком.
Качественные керамические кружки с оригинальным рисунком, выполненным в процессе производства (подглазурное нанесение). Упаковка: белый
372 руб
Раздел: Кружки

49. Операционная система Windows Server 2008

50. Операционная система, программное обеспечение ПК

51. Операционные системы Microsoft

52. Операционные системы Windows

53. Операционные системы ЭВМ и трансляторы

54. Операционные системы, файловые системы
55. Определение операционной системы. Место ОС в программном обеспечении
56. Основы работы в операционной системе Windows

57. Переход на 64-битные операционные системы

58. Работа с операционной системой Windows 95

59. Разработка статических и динамических библиотек на языке программирования С/C++ в операционных системах UNIX

60. Современные операционные системы и системное программирование в Delphi

61. Способы защиты операционной системы от вирусных программ

62. Что такое операционная система вообще и Linux в частности

63. Операционная: системы медицинского газоснабжения, микроклимат и электробезопасность

64. Система управления операционными рисками в кредитной организации

Набор для проведения раскопок "Dino Excavation. Динозавры" (Стегозавр и Тираннозавр).
Набор "Стегозавр и Тираннозавр" из серии Dino Excavation создан специально для детей, интересующихся палеонтологией. В комплекте
355 руб
Раздел: Археологические опыты
Электронный звуковой плакат "Космос", артикул PL-13-SPACE.
Электронный звуковой плакат в увлекательной и доступной форме расскажет ребенку о космосе и космических объектах на русском и английском
794 руб
Раздел: Электронные и звуковые плакаты
Набор салатниц "Loraine", 10 предметов.
Форма: круглая. Материал: стекло, пластик. Цвет салатниц: прозрачный, рисунок. Диаметр: 17 см, 14 см, 12,5 см, 10,5 см, 9 см. Объем: 1,1
368 руб
Раздел: Наборы

65. Происхождение Солнечной системы и Земли

66. Вселенная, Галактика и Солнечная система

67. Происхождение и развитие солнечной системы

68. Солнечная система в центре внимания науки

69. Обзор солнечной системы

70. Солнечная система (Солнце, Земля, Марс)
71. Строение солнечной системы
72. Солнечная система

73. Тросовые системы в космосе

74. Анализ устойчивости и поддержание орбитальной структуры космической системы связи

75. Пространственная ориентация живых организмов посредством зрительной сенсорной системы

76. Система HLA и инфекционные заболевания

77. Анатомия и физиология пищеварительной системы человека

78. Бактериальная система секреции белков первого типа

79. Военные реформы 1862-74 годов в России. Техническое перевооружение армии и флота, всесословная воинская повинность. Изменение системы военного управления

80. Законодательство Российской Федерации о единой государственной системе предупреждения и ликвидации чрезвычайных ситуаций

Карточная игра "Додо".
Колода состоит из 32 карт, 2 персонажа и 1 матрац. Играют один игрок (ребёнок) и ведущий (родитель). Игрок кладёт карту персонажа на
1289 руб
Раздел: Внимание, память, логика
Полотенце махровое "Нордтекс. Aquarelle", серия "Волна" (цвет: светло-зеленый), 70х140.
Марка предлагает потребителям ассортимент качественных махровых изделий, которые за счет применяемых технологий, расцветок и оформления
627 руб
Раздел: Большие, ширина свыше 40 см
Набор детской складной мебели "Азбука" КУ2П/9.
В комплекте: - стол 580х600х450 мм, - стул мягкий 310х270х570 мм, - пенал большой 1 штука. При складывании стола, содержимое пенала
1637 руб
Раздел: Наборы детской мебели

81. Чрезвычайные ситуации мирного времени

82. Транспортная система (Восточного Казахстана)

83. Экономическая система Дании

84. Широкозонная система спутниковой дифференциальной навигации (теоретический аспект)

85. Схема системы налогообложения

86. Денежная система России
87. Налоги и налоговая система РФ
88. Налоговая система государства, налоги и их виды

89. Налоговая система Российской Федерации

90. Налоговая система РФ и пути ее реформирования

91. Налоговая система Японии

92. ПОДАТКИ ТА ПОДАТКОВА СИСТЕМА УКРАЇНИ

93. Проблемы реформирования налоговой системы в России

94. Судебная система Российской Федерации

95. Система расходов бюджета

96. Налоговая система России в новом правовом поле

Дневник "My Life Story" (черный).
Дневник, который запечатлеет Всю историю Вашей жизни. В него Вы можете записать все, что не хотите забыть, все важные моменты Вашей жизни,
2850 руб
Раздел: Прочее
Конструктор "Веселый городок" (56 деталей).
Конструктор "Весёлый городок" относится к тематическим наборам для конструирования, так как включает в себя не только детали для
584 руб
Раздел: Деревянные конструкторы
Набор детской складной мебели Ника "Познайка. Большие гонки".
В комплект входит стол-парта и стул с мягким сиденьем. Металлический каркас. Столешница облицована пленкой с тематическими рисунками. На
1367 руб
Раздел: Наборы детской мебели

97. Бюджетная система и развитие межбюджетных отношений

98. Становление налоговой системы в начале 90-х годов в России

99. Задачи, система и функции органов юстиции Российской Федерации


Поиск Рефератов на сайте za4eti.ru Вы студент, и у Вас нет времени на выполнение письменных работ (рефератов, курсовых и дипломов)? Мы сможем Вам в этом помочь. Возможно, Вам подойдет что-то из ПЕРЕЧНЯ ПРЕДМЕТОВ И ДИСЦИПЛИН, ПО КОТОРЫМ ВЫПОЛНЯЮТСЯ РЕФЕРАТЫ, КУРСОВЫЕ И ДИПЛОМНЫЕ РАБОТЫ. 
Вы можете поискать нужную Вам работу в КОЛЛЕКЦИИ ГОТОВЫХ РЕФЕРАТОВ, КУРСОВЫХ И ДИПЛОМНЫХ РАБОТ, выполненных преподавателями московских ВУЗов за период более чем 10-летней работы. Эти работы Вы можете бесплатно СКАЧАТЬ.