Лекция 5.2. Аппаратные средства поддержки проектирования и отладки систем реального времени. 162 3 страница

Второй вариант расширений реального времени фирмы VenturCom выглядит иначе: здесь сделана попытка "интегрировать" реальное время в Windows NT путем исследования причин задержек и зависаний и устранения этих причин с помощью подсистемы реального времени. Решения фирмы "VenturCom" (RTX 4.2) базируются на модификациях уровня аппаратных аб­стракций Windows NT (HAL - Hardware Abstraction Layer) - программного слоя, через который драйверы взаимодействуют с аппаратурой. Модифици­рованный HAL и дополнтельные функции (RTAPI) отвечают также за ста­бильность и надежность системы, обеспечивая отслеживание краха Windows NT, зависания приложений или блокировку прерываний. В состав RTX вхо­дит также подсистема реального времени RTSS, с помощью которой Windows NT расширяется дополнительным набором объектов (аналогичным стандартным, но с атрибутами реального времени). Среди новых объектов -нити (потоки, процессы) реального времени, которые управляются специ­альным планировщиком реального времени (256 фиксированных приорите­тов, алгоритм - приоритетный с вытеснением). Побочным результатом RTX является возможность простого создания программ управления устройства­ми, так как среди функций RTAPI есть и функции работы с портами ввода-вывода и физической памятью. Решения VenturCom характерны еще и тем, что они предоставляют для NT возможность конфигурирования Windows NT и создания встроенных конфигураций (без дисков, клавиатуры и монитора, интегратор компонентов - CI).

Несмотря на всю неоднозначность отношения традиционных пользо­вателей систем реального времени ко всему, что связано с "Microsoft", необ­ходимо констатировать факт: появился новый класс операционных систем реального времени - а именно расширения реального времени для Windows NT. Результаты независимых тестирований этих продуктов показывают, что они могут быть в перспективе использованы для построения систем жестко­го реального времени после соответствующей доработки. Область примене­ния расширений реального времени - большие системы реального времени, где требуется визуализация, работа с базами данных, доступ в Интернет и пр.

Контрольные вопросы:

1. Дайте определение системам реального времени.

2. Приведите примеры, где требуются системы реального времени. Перечислите основные области применения систем реального времени.

3. Какие предъявляются требования к системам реального времени?

4. Перечислите основные признаки систем жесткого и мягкого ре­ального времени.

5. Какие типичные времена реакции на внешние события в процес­сах, управляемых системами реального времени?

6. Какие требования предъявляются к операционным системам ре­ального времени?

7. Дайте характеристику аппаратурной среды систем реального вре­мени.

8. Дайте характеристику понятию «процесс».

9. Дайте характеристику понятию «ресурс». Какая классификация ресурсов Вам известна?

10. Дайте характеристику понятию «виртуальная память».

11. Что понимается под межпроцессным взаимодействием?

12. Какие наиболее распространенные формы взаимодействия про­цессов Вам известны?

13. Дайте характеристику понятию «событие».

14. Как связаны между собой понятия «задача» и «процесс»?

15. Дайте характеристику статическому и динамическому связыва­нию.

16. Какие типы задач систем реального времени Вы знаете? Охарак­теризуйте их.

17. Какие классы систем реального времени Вам известны?

18. Дайте характеристику исполнительным системам реального вре­мени.

19. Охарактеризуйте класс систем реального времени «ядра реаль­ного времени».

20. Охарактеризуйте класс систем реального времени «UNIX,ы ре­ального времени».

21. Дайте характеристику расширениям реального времени для Win­dows NT.

Тема 2. Устройства связи с объектом

Лекция 2.1. Методы и средства обработки асинхронных событий

1. Обобщенная функциональная структура информационного тракта СРВ и устройства связи с объектом.

2. Средства обработки асинхронных событий.

3. Принципы функционирования интерфейса.

4. Программное обеспечение интерфейса.

5. Аппаратные средства интерфейса.

1. Обобщенная функциональная структура информационного тракта СРВ и устройства связи с объектом

Из всего состава функциональных устройств СРВ, образующих инфор­мационный тракт системы, рассмотрим только те, которые осуществляют функции сбора, предварительной обработки, представления, передачи и об­работки информации. Блок-схема обобщенной функциональной структуры информационного тракта и устройства связи с объектом представлены на рис. 1.

На вход системы поступает в общем случае аналоговый сигнал S(t), сформированный информационным устройством (или датчиком), являющим­ся источником данных. Сигнал S(t) рассматривается как реализация случай­ного процесса. Цепь преобразования данных одного устройства (или датчи­ка) в многоканальной системе образует измерительный канал.

В блоке подготовки сигнал подвергается предварительной аналоговой обработке – согласованию, усилению (приведение амплитуды к динамиче­скому диапазону устройством выборки и хранения – УВХ), полосовой фильтрации (ограничение полосы частот сигналов для корректной оцифров­ки).

Поскольку подсистема обработки является цифровой системой, то ка­ждый сигнал подвергается процедуре аналого-цифрового преобразования в модуле АЦП. Последовательность отсчетов от различных измерительных каналов объединяется в общий поток для последующего ввода в компьютер или передачи по каналу связи. В ряде случаев могут применяться устройства сжатия данных (либо сжатие осуществляется после ввода данных в компью­тер – программные методы сжатия). Состав и последовательность располо­жения функциональных устройств в различных СРВ может отличаться от приведенной в блок-схеме. Но, характерным является наличие данных уст­ройств, как типовых в системах различного назначения и технического во­площения.

Подсистема передачи включает кодер и декодер канала связи, пере­дающее и приемное устройства и собственно канал связи (среда с антенными устройствами). Кодер и декодер осуществляют помехоустойчивое кодирова­ние и декодирование сигналов с целью дополни дополнительной защиты пе­редаваемых сообщений от помех в канале связи и могут отсутствовать при наличии качественного канала.

Восстановление исходного аналогового сообщения по цифровым от­счетам с допустимой погрешностью производится на приемной стороне. В современных системах восстановление непрерывного сообщения, как прави­ло, не выполняется, поскольку регистрация, хранение и обработка информа­ции выполняются в цифровом виде, но принципиальная возможность восста­новления предусматривается.

Одна из задач подсистемы цифровой обработки, которая выполняется с использованием ресурсов компьютера и специализированных процессоров цифровой обработки – сортировка информации и отбраковка аномальных ре­зультатов наблюдений. Отбраковка является частным случаем более общей задачи – фильтрации сигналов от помех или использования методов распо­знавания образов. Другими задачами подсистемы обработки являются:

предварительная обработка данных (сглаживание, удаление тренда);

статистическая обработка сигналов (применяются различные алгорит­мы в зависимости от назначения СРВ);

спектральная обработка;

формирование моделей процессов и явлений;

представление результатов предварительной обработки или анализа;

хранение данных.

Исходная информация для последующего анализа исследуемого явле­ния (или объекта) формируется с помощью средств проведения эксперимен­та, представляющих собой совокупность средств измерений различных типов (измерительных устройств, преобразователей, датчиков и принадлежностей к ним), каналов передачи информации и вспомогательных устройств для обес­печения условий проведения эксперимента. В различных предметных облас­тях совокупность средств для проведения эксперимента может называться по-разному (например, экспериментальная установка, информационно-измерительная система, измерительная система). В дальнейшем будем поль­зоваться термином "измерительная система" (ИС). В зависимости от целей эксперимента иногда различают измерительные информационные (исследо­вание), измерительные контролирующие (контроль, испытание) и измери­тельные управляющие (управление, оптимизация) системы, которые разли­чаются в общем случае как составом оборудования, так и сложностью обра­ботки экспериментальных данных.

Рисунок 1. - Обобщенная блок-схема функциональной структуры информа­ционного тракта и устройство связи с объектом

2. Средства обработки асинхронных событий

Состав средств измерений, входящих в измерительную систему и вы­полняющих функции датчиков сигналов, формирователей воздействий на ис­следуемый объект, в существенной степени определяется задачами экспери­мента, которые ставятся при его планировании. То же самое можно сказать и о предварительном выборе методов обработки экспериментальных данных, которые могут в дальнейшем уточняться по мере получения эксперимен­тальной информации об объекте исследования и условиях проведения экспе­римента.

В связи с возрастанием сложности экспериментальных исследований (это проявляется в увеличении числа измеряемых величин, большом количе­стве информационных каналов, повышении требований к качеству регистри­руемой информации и оперативности ее получения) в состав современных измерительных систем включаются вычислительные средства различных классов. Эти средства (мини-ЭВМ, персональные компьютеры, специализи­рованные вычислители и контроллеры) не только выполняют функции сбора и обработки экспериментальной информации, но и решают задачи управле­ния ходом эксперимента, автоматизации функционирования измерительной системы, хранения измерительных данных и результатов анализа, графиче­ской поддержки режимов контроля, представления и анализа.

Таким образом, современные средства проведения эксперимента пред­ставляют собой измерительно-вычислительные системы или комплексы, снабженные развитыми вычислительными средствами (в последнее время все чаще многопроцессорные). При обосновании структуры и состава ИС необ­ходимо решить следующие основные задачи:

определить состав измерительного оборудования (датчики, устройства согласования, усиления, фильтрации, калибровки);

выбрать тип и характеристики компьютера, входящего в состав ИС (сейчас, как правило, персональный компьютер);

выбрать тип оборудования, выполняющего сбор данных и цифровую

обработку сигналов;

адаптировать каналы связи между компьютером, оборудованием сбора данных (интерфейс), измерительными устройствами и потребителем инфор­мации;

разработать программное обеспечение ИС.

При выборе компьютера необходимо учитывать требования по опера­тивности получения результатов экспериментов, сложность алгоритмов об­работки экспериментальных данных и объем получаемой информации. Это позволит оценить требуемую производительность процессора, емкость и ха­рактеристики ОЗУ и жестких дисков, характеристики видеосистемы.

Известно два подхода к обеспечению ввода аналоговых измерительных сигналов для последующей обработки с использованием цифровых методов. Первый подход основан на применении специализированных комплексных систем, в состав которых входит аппаратура аналого-цифрового преобразо­вания, микропроцессорные средства цифровой обработки и устройства ото­бражения информации. Второй подход основан на применении интерфейс­ных устройств сбора данных и универсальных компьютерных систем.

Примером специализированной системы является многоканальный анализатор сигналов SA 3550 фирмы Brüel & Kjær. Данный прибор выполня­ет следующие функции:

анализ сигналов и систем (механических, электрических, электромеха­нических);

структурные и модальные испытания с несколькими входами и выхо­дами с помощью случайных сигналов и испытания с учетом собственных мод колебаний;

отыскание неисправностей механических систем и их компонент с воз­можностью изменения форм операционных деформаций;

анализ сервомеханизмов и сервосистем;

анализ и испытания в программах контроля качества;

анализ акустических и электроакустических систем;

измерения и анализ интенсивности звука;

исследования в целях борьбы с шумом.

Другим примером специализированной системы является многока­нальный спектральный анализатор SI 1220 фирмы Schlumberger Technologies. Данный прибор позволяет выполнять многоканальный мониторинг конст­рукций, исследование резонансных явлений, структурный анализ, тестирова­ние и балансировку машинного оборудования, частотный анализ сигналов и нелинейных цепей, исследование речи.

К недостаткам такого подхода построения измерительных систем мож­но отнести: ограничения на количество входных сигналов и их характеристи­ки; жесткая структура алгоритмов обработки, не допускающая разработку программ анализа под конкретную задачу; ограниченные возможности гра­фического представления результатов; высокая стоимость измерительных систем.

Второй подход основан на применении дополнительных интерфейсных модулей и цифровых процессоров сигналов в составе персонального компь­ютера. Существенными преимуществами второго подхода являются: гиб­кость измерительной системы при реализации различных алгоритмов обра­ботки; функциональная полнота системы (решаются задачи ввода данных, обработки, управления, анализа, хранения измерительных данных и резуль­татов анализа); хорошие метрологические характеристики и возможность ти­ражирования разработанных систем.

Перспективной является тенденция построения ИС на базе типовых микропроцессорных средств, что обеспечивает массовость их применения. Стратегия создания таких систем состоит в объединении регистрирующих датчиков, аппаратуры сбора данных и цифровой обработки сигналов, а также средств программного обеспечения в единую информационную систему.

Большое значение для рассматриваемых ИС имеют обеспечение функ­циональной гибкости в части управления, выбора метода исследования и развитый пользовательский интерфейс. Для реализации таких свойств разрабатывается мощная полиэкранная графическая поддержка с использованием популярных в последнее время объектной метафоры и комбинированных ме­тодов представления информации (текст, графика, звук, видео).

Целевое назначение рассматриваемых ИС связано с регистрацией, об­работкой и анализом данных физических и инженерных измерений, а также созданием баз экспериментальных данных для исследования методов инфор­мационного обеспечения измерительных задач.

В качестве базового элемента ИС может быть выбран ПК с процессо­ром i486 или Pentium с шиной стандарта ISA (или ISA/PCI). К дополнитель­ному оборудованию ИС следует отнести (рис.2.):

Рисунок 2. - Блок-схема измерительной системы

датчики физических параметров;

блок подготовки аналоговых сигналов (усиление, полосовая фильтра­ция);

интерфейсные средства ввода-вывода аналоговых сигналов (модули АЦП и ЦАП);

модуль цифрового процессора сигналов.

Элементы системы связаны между собой на физическом и (или) логи­ко-функциональном уровне.

Ввод данных в ИС реализуется аппаратными средствами подсистемы сбора данных, а управляет процессом сбора пользователь, используя экран­ные формы интерфейса.

Структура ИС, приведенная на рис. 2, обеспечивает выполнение сле­дующих основных задач:

автоматизированный синхронный ввод в ПК сигналов, регистрируемых группой датчиков;

вывод аналоговых сигналов в соответствии с аналитической моделью (например для калибровки);

обработка записанных на жесткий диск данных с помощью методов цифровой обработки сигналов (ЦОС) для изучения состояния физических объектов и исследования протекающих процессов;

графическое представление регистрируемой информации и результатов анализа;

хранение экспериментальных данных и результатов обработки.

Частотный диапазон сигналов, количество параллельных информаци­онных каналов и динамический диапазон сигналов на входе определяют тех­нические требования к системе. Технические требования являются основны­ми исходными данными при выборе структуры измерительной системы (ИС) и разработке алгоритмов ввода многоканальных аналоговых сигналов в пер­сональный компьютер. Типовые требования к ИС:

количество синхронных входных каналов 16;

частотный диапазон входных сигналов 10-30000 Гц;

разрядность АЦП/ЦАП 12-16 бит;

время преобразования АЦП 2.5-10 мкс;

порт ввода – вывода 8 бит ТТЛ;

динамический диапазон по входу 60-80 ДБ.

Программное обеспечение должно выполнять следующие функции:

настройка параметров и запуск процедуры сбора данных;

запись собираемых данных в оперативную память или на жесткий диск с отображением характера регистрируемых сигналов и временного измене­ния параметров на экране дисплея;

графический пользовательский интерфейс со средствами функцио­нальной помощи;

реализация вычислительных алгоритмов цифровой обработки сигналов с отображением результатов комбинированными средствами представления информации;

выполнение калибровки передаточных характеристик физико-информационных преобразователей и аналоговых цепей;

поддержка базы экспериментальных данных о характеристиках объек­тов испытаний.

При разработке программного обеспечения используются следующие принципы: модульность, использование объектной метафоры в управлении, унификация связей, разделение программ управления, графической под­держки, обработки и доступа к базе данных.

3. Принципы функционирования интерфейса

Существует несколько методов реализации интерфейса АЦП – процес­сор ПК.

Схема “самых последних данных”. В этом методе реализации интер­фейса АЦП работает непрерывно. В конце каждого цикла преобразования он обновляет данные в выходном буферном регистре и затем автоматически на­чинает новый цикл преобразования. Микропроцессор просто считывает со­держимое этого буфера, когда ему нужны самые последние данные. Этот ме­тод подходит для тех применений, где необходимость в обновлении данных возникает лишь от случая к случаю.

Схема “запуска-ожидания”. Микропроцессор инициирует выполнение преобразования каждый раз, когда ему нужны новые данные, и затем непре-

рывно тестирует состояние АЦП, чтобы узнать, закончилось ли преобразова­ние. Зафиксировав конец преобразования, он считывает выходное слово пре­образователя. В возможной модификации этого метода микропроцессор на­ходится в состоянии ожидания в течение интервала времени, превышающего предполагаемое время преобразования, и затем считывает выходные данные. Этот метод несколько проще в реализации, но при этом микропроцессор от­влекается от выполнения всех других программ на время преобразования.

Использование прерывания микропроцессора. Этот метод основан на возможности использования системы прерываний микропроцессора. Как и в предыдущей схеме, процессор или таймер запускают преобразователь, но за­тем микропроцессор может продолжать выполнение других заданий. Когда преобразование завершено, АЦП вызывает прерывание микропроцессора. Микропроцессор прекращает выполнение текущей программы и сохраняет всю необходимую информацию для последующего восстановления этой про­граммы. Затем он осуществляет поиск и использование ряда команд (обслу­живающая программа – обработчик прерывания), предназначенных для вы­борки данных от АЦП. После того как обслуживающая программа выполне­на, микропроцессор возвращается к выполнению исходной программы.

Задача поиска обслуживающей программы иногда решается путем вы­полнения другой программы (программы или процедуры последовательного опроса – поллинга), которая определяет источник прерывания путем после­довательной проверки всех возможных источников. Гораздо эффективнее подход, связанный с использованием векторных прерываний. Этот подход основан на хранении адресов отдельных обслуживающих программ в заранее определенной области памяти, называемой векторной таблицей. В ответ на сигнал прерывания микропроцессор теперь обращается к определенной ячейке памяти, в которую пользователем занесен адрес соответствующей об­служивающей программы. Реальная эффективность этого метода проявляет­ся в системах с большим числом источников прерываний, как в случае IBM PC. В таких системах, как правило, используется специальное устройство, называемое контроллером прерываний. Контроллер прерываний, например Intel 8259А (другие семейства микропроцессоров имеют эквивалентные уст­ройства), организует различные приходящие сигналы прерываний в приори­тетные очереди (выстраивает в порядке их значимости), посылает сигнал прерывания в микропроцессор и указывает ему на нужную ячейку в вектор­ной таблице.

4. Программное обеспечение интерфейса

Передача данных между АЦП и микропроцессором на программном уровне может быть организована тремя способами.

Передача через пространство основной памяти. При распределении па­мяти АЦП присваивается некоторый адрес в пространстве основной памяти, не используемый для фактического хранения данных и программ. Передача данных между АЦП и микропроцессором осуществляется путем обращения к АЦП просто как к ячейке памяти с данным адресом. Однако помимо умень­шения полезного пространства памяти такой подход может привести к ус­ложнению управления памятью и, как правило, требует использования до­полнительных аппаратных средств дешифрации адреса, поскольку при ми­нимуме этих средств, слишком расточительно используется память.

Передача через пространство подсистемы ввода – вывода (ВВ). В неко­торых системах создается отдельный набор адресов для подсистемы ВВ (пространство ВВ), которые могут совпадать по численным значениям с ад­ресами ячеек основной памяти, но отличаются от них с помощью использо­вания специальных управляющих сигналов (IOR и IOW), выдаваемых на сис­темную шину PC. Отделение пространства памяти от пространства ВВ улуч­шает характеристики системы. Как правило, это позволяет довольно просто осуществлять дешифрацию адреса с использованием минимального количе­ства аппаратных средств, поскольку “приносится в жертву” пространство ВВ, а не очень ценное пространство основной памяти.

Прямой доступ к памяти (ПДП). Если возникает необходимость только в простой передаче данных между памятью и каким-либо периферийным устройством, включение в интерфейс регистра - аккумулятора микропроцес­сора неоправданно уменьшает скорость передачи данных. Используя допол­нительные аппаратные средства, обычно в виде специального устройства, на­зываемого контроллером ПДП, можно осуществлять непосредственную пе­редачу данных с гораздо большей скоростью. Большинство микропроцессо­ров допускает реализацию ПДП путем передачи управления системной ши­ной на определенный промежуток времени контроллеру ПДП. Контроллер ПДП в течение этого промежутка времени управляет работой шины (захва­тывает шину) и обеспечивает передачу данных путем генерации соответст­вующих адресов и управляющих сигналов. Затем управление системной ши­ной передается обратно микропроцессору. Для передачи всех данных может потребоваться несколько таких ПДП-циклов. ПДП эффективен в тех приме­нениях, где нужно обеспечить высокую скорость передачи данных или нуж­но передавать большие объемы данных. Применение этого метода в системах сбора данных в принципе возможно, но характерно только для систем с вы­сокими рабочими параметрами. На системной плате PC имеется восьмика-нальный контроллер ПДП, который выполняет некоторые системные функ­ции, включая регенерацию памяти и обмен информацией с диском.

5. Аппаратные средства интерфейса

Характер использования аппаратных средств в сильной степени зави­сит от того, в какой форме представляются данные – в последовательной, или в параллельной.

Параллельная форма представления данных. Аппаратные средства па­раллельного интерфейса почти всегда включают буфер с тремя состояниями (тристабильный буфер), через который АЦП подключается к шине данных микропроцессора. Дешифрованный адрес и вырабатываемый микропроцес­сором управляющий сигнал (строб) чтения используются для отпирания это­го буфера и передачи данных от АЦП к микропроцессору. Тот же самый адрес и вырабатываемый микропроцессором управляющий сигнал записи ис­пользуются для запуска преобразователя. В общем случае, наличие отдель­ных управляющих сигналов чтения и записи необязательно, но такой подход позволяет использовать один и тот же адрес при передаче команд к АЦП и считывании данных с выхода АЦП.

В большинстве АЦП нового поколения тристабильные буферы вместе со своими управляющими схемами находятся на самом кристалле. Такие АЦП можно непосредственно подключать к шине данных микропроцессора. Для сопряжения этих устройств с процессором пользователь должен только обеспечить дешифрованный адрес и ввести несколько логических элементов для согласования управляющих сигналов.

Последовательная форма представления данных. Последовательная форма представления данных естественна для систем, в которых использует­ся последовательная передача данных на большие расстояния к станциям контроля (диспетчерским станциям). По экономическим показателям исклю­чительно эффективным средством реализации такой передачи данных явля­ется асинхронная последовательная передача с использованием специализи­рованных или телефонных линий с модемами на каждом конце линии. Аппа­ратные средства интерфейса со стороны микропроцессора, обычно находя­щегося на станции контроля, чаще всего представлены в виде специального устройства, называемого универсальным асинхронным приемопередатчиком (УАПП). УАПП принимает и передает данные в последовательной форме, но обменивается этими данными с микропроцессором через параллельный ин­терфейс. Для каждого микропроцессора имеется, по меньшей мере, один со­вместимый с ним УАПП. Интерфейс на том конце линии передачи, где нахо­дится АЦП, в сильной степени зависит от выбора АЦП, и его лучше всего рассматривать отдельно в каждом конкретном случае. Наблюдается тенден­ция к размещению большинства обеспечивающих интерфейс схем на самом кристалле АЦП.

Cопряжение 10- или 12-разрядного АЦП с 8-разрядной шиной данных довольно просто решается путем передачи данных порциями по 8 бит (1 байт) одна за другой. Этот способ пригоден как для параллельного, так и для последовательного интерфейсов.

Лекция 2.2. Управление задачами

1. Переключение контекста.

2. Прерывания.

1. Переключение контекста

Рассмотрим сущность понятия «переключение контекста».

Контекст задачи- это набор данных, задающих состояние процессо­ра при выполнении задачи. Он обычно совпадает с набором регистров, дос­тупных для изменения прикладной задачи. В системах с виртуальной памя­тью может включать регистры, отвечающие за трансляцию виртуального адреса в физический (обычно доступны на запись только операционной сис­теме).

Переключение задач - это переход процессора от исполнения одной задачи к другой. Может быть инициировано:

1. Планировщиком задач (например, освободился ресурс и в очередь готовых задач попала ожидавшая его приоритетная задача),

2. Прерыванием (аппаратным прерыванием, например, запрос на об­служивание от внешнего устройства),

3. Исключением (программным прерыванием, например, системный вызов).

Поскольку контекст полностью определяет, какая задача будет вы­полняться, то часто термины «переключение задач» и «переключение кон­текста» употребляют как синонимы.

Диспетчер (dispatcher) - это модуль (программа), отвечающий за пере­ключение контекста.

При переключении задач диспетчеру необходимо: 1) корректно остановить работающую задачу, для этого необходимо: а) выполнить инструкции текущей задачи, уже загруженные в процес­сор, но еще не выполненные (современные процессоры имеют внутри себя конвейеры инструкций, куда могут загружаться более 10 инструкций, неко­торые из которых могут быть сложными, например, записать в память 32 регистра), обычно это делается аппаратно;

б) сохранить в оперативной памяти регистры текущей задачи;

2) найти, подготовить и загрузить затребованную задачу (обработчик прерываний - в этом случае требуется еще установить источник прерыва­ния);

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 (современные про­цессоры начинают выполнять инструкции только после загрузки конвейе­ра), эта фаза делается аппаратно.

Каждая из этих стадий вносит свой вклад в задержку при переключе­нии контекста. Поскольку любое приложение реального времени должно обеспечить выдачу результата в заданное время, то эта задержка должна быть мала, детерминирована и известна. Это число является одной из важ­нейших характеристик ОСРВ.

2. Прерывания

Прерывания являются основным источником сообщения внешним устройствам о готовности данных или необходимости передачи данных. По самому назначению систем реального времени, прерывания являются одним из основных объектов в ОСРВ.

Время реакции на прерывание - это время переключения контекста от текущей задачи к процедуре обработки прерывания. В многозадачных сис­темах время ожидания прерывания (события) может быть использовано другой задачей. Прерывание может произойти во время обработки систем­ного вызова и во время критической секции.