操作系统课件第19章

合集下载

操作系统原理教学课件汇总完整版电子教案全书整套课件幻灯片最新

操作系统原理教学课件汇总完整版电子教案全书整套课件幻灯片最新

操作系统功能
• 管理应用程序的执行 • 管理CPU • 管理内存 • 管理输入输出设备 • 管理文件和文件系统
操作系统特点
• 共享性 • 并行性
网络操作系统
• 网络操作系统特殊作用 • 网络NETBIOS • 计算机和通信技术结合
学习此课程作用
• 操作系统对提高编程能力 的作用
• 操作系统对排除微机故障 的作用
超线程
• 超线程的概念 • 超线程管理的实现
作业、进程和线程的调度
• 谁来调度 • FIFO和问题 • 按优先级调度 • 时间片轮转调度 • 最短进程调度 • 最短剩余时间优先调度 • 最高响应比优先调度 • 多级反馈队列调度
操作系统运行应用程序原理
• 三个硬件:输入井、内存 和CPU
• 三个软件:作业、进程和 线程
分布式操作系统
• 概念 •特点 • 需要解决问题
概述
操作系统概念
• 启动微机 • 管理微机软硬件资源 • 为用户提供操作界面
1
启动微机
• 标准设备驱动程序装入 • 运行自检程序 • 装入256个中断服务程序 • 启动操作系统软件
管理微机软硬件资源
• 管理全部硬件资源 • 管理全部软件资源
提供操作界面
• DOS操作界面: DOS提示符 • UNIX操作界面: “&”提示符 • WINDOWS操作界面: 桌面
CPU
不可屏蔽
中断
执行中 断
中断服务程 序
中断控制 器
可屏蔽中 断
I/O设备
BIOS中 中断服务 程序


中断向量 表
服务程序 地址
服务程序 地址
服务程 序
服务程 序

操作系统 课件 第1章

操作系统 课件 第1章

第一章 操作系统引论
1.1.3 推动操作系统发展的主要动力
1. 不断提高计算机资源利用率
2. 方便用户 3. 器件的不断更新换代
4. 计算机体系结构的不断发展
第一章 操作系统引论
1.2
操作系统的发展过程
操作系统历史划分为5个阶段 历史上的操作系统
第一章 操作系统引论
1.2
1. 人工操作方式
操作系统的发展过程
第一章 操作系统引论
这种脱机I/O方式的主要优点如下: (1)减少了CPU的空闲时间。
(2) 提高I/O速度。
输入设备 外围机 磁盘
图 1 2 脱 机 示 意 图
外围机 输出设备 主机
I/O
第一章 操作系统引论
1.2.2 单道批处理系统
补充:批处理技术是指计算机系统对一批作业自动 进行处理的一种技术。
来操纵计算机系统和运行自己的程序。
第一章 操作系统引论
2. OS作为计算机系统资源的管理者
计算机系统含有各种软硬件资源。可将资源
分为四类:处理器、存储器、 I/O设备以及信息
(数据和程序)。
OS的主要功能是针对这四类资源进行有效的
管理,即:处理机管理,存储器管理,I/O设备管
理,文件管理。可见,OS确是计算机系统资源的
第一章 操作系统引论
1.3
操作系统的基本特性
1.3.1 并发(Concurrence)
并行性是指两个或多个事件在同一时刻发生; 并发性是指两个或多个事件在同一时间间隔内发生。 在多道程序环境下,并发性是指在一段时间内,宏 观上有多个程序在同时运行,但在单处理机系统中,每一时
刻却仅能有一道程序执行,故微观上这些程序只能是分时地

操作系统课件

操作系统课件
– 可以充分利用多处理器体系结构,使得一个 进程中的线程在不同的处理器上运行,提高 进程执行的并行度
超线程(Hyper-Threading)
• 在一个实体处理器中,提供两个逻辑线程。 • 超线程技术可以一个核心同时进行多线程处理。 • 就是一个实体核心,两个逻辑核心,在单位时间内处 理两个线程,模拟双核心运作。 • 英特尔第一个实现了这个技术,含超线程技术的 处 含超线程技术的P4处 含超线程技术的 理器商标 Pentium D纵使不支持超线程技术,但却集成了两个实 体核心,所以仍会见到两个逻辑线程。 • 多内核,超线程技术。 • 超线程的未来发展,是提升处理器的逻辑线程,英特 尔将8核心的处理器,加以配合超线程技术,使之成为 16个逻辑线程的产品。
操作系统和应用软件支持
目前在微软的操作系统中只有Windows XP及以 上的版本才能正式支持“超线程”技术, Windows 98/Me/2000均不支持此项功能。 一般说来,最大发挥HT技术的运行效能还需 HT 要真正支持超线程技术的软件,现实中这样的软 件是少之又少的。除了MS Office系列软件和一些 视频、图形如Photoshop等专业软件外几乎都不支 持HT技术。很多游戏也不支持HT技术。
剖析进程
• 多个进程完成一个共同的任务,关系紧密,需 要共享很多资源。共享代码、变量、文件。。。 • 传统的进程既是资源的拥有者,又是程序的执 行单位。资源的拥有者与执行单位在功能上融 为一体。 • 将进程的执行单位与资源的拥有者在功能上分 离,将执行功能或单位叫线程。构成上统一在 一个空间上。 • 一个进程可以拥有多个线程。
(3)确定进程的操作流程 )
按操作的步骤,写出每个进程操作的流程,注意其中的同步和互斥操作。
(4)确定信号量的个数、含义和初值 )确定信号量的个数、

计算机操作系统(第四版)课后习题答案(完整版)

计算机操作系统(第四版)课后习题答案(完整版)

计算机操作系统(第四版)课后习题答案(完整版)第⼀章1.设计现代OS的主要⽬标是什么?答:(1)有效性(2)⽅便性(3)可扩充性(4)开放性2.OS的作⽤可表现在哪⼏个⽅⾯?答:(1)OS作为⽤户与计算机硬件系统之间的接⼝(2)OS作为计算机系统资源的管理者(3)OS实现了对计算机资源的抽象3.为什么说OS实现了对计算机资源的抽象?答:OS⾸先在裸机上覆盖⼀层I/O设备管理软件,实现了对计算机硬件操作的第⼀层次抽象;在第⼀层软件上再覆盖⽂件管理软件,实现了对硬件资源操作的第⼆层次抽象。

OS 通过在计算机硬件上安装多层系统软件,增强了系统功能,隐藏了对硬件操作的细节,由它们共同实现了对计算机资源的抽象。

4.试说明推动多道批处理系统形成和发展的主要动⼒是什么?答:主要动⼒来源于四个⽅⾯的社会需求与技术发展:(1)不断提⾼计算机资源的利⽤率;(2)⽅便⽤户;(3)器件的不断更新换代;(4)计算机体系结构的不断发展。

5.何谓脱机I/O和联机I/O?答:脱机I/O 是指事先将装有⽤户程序和数据的纸带或卡⽚装⼊纸带输⼊机或卡⽚机,在外围机的控制下,把纸带或卡⽚上的数据或程序输⼊到磁带上。

该⽅式下的输⼊输出由外围机控制完成,是在脱离主机的情况下进⾏的。

⽽联机I/O⽅式是指程序和数据的输⼊输出都是在主机的直接控制下进⾏的。

6.试说明推动分时系统形成和发展的主要动⼒是什么?答:推动分时系统形成和发展的主要动⼒是更好地满⾜⽤户的需要。

主要表现在:CPU 的分时使⽤缩短了作业的平均周转时间;⼈机交互能⼒使⽤户能直接控制⾃⼰的作业;主机的共享使多⽤户能同时使⽤同⼀台计算机,独⽴地处理⾃⼰的作业。

7.实现分时系统的关键问题是什么?应如何解决?答:关键问题是当⽤户在⾃⼰的终端上键⼊命令时,系统应能及时接收并及时处理该命令,在⽤户能接受的时延内将结果返回给⽤户。

解决⽅法:针对及时接收问题,可以在系统中设置多路卡,使主机能同时接收⽤户从各个终端上输⼊的数据;为每个终端配置缓冲区,暂存⽤户键⼊的命令或数据。

SVC中断方式调用用户函数

SVC中断方式调用用户函数

【RTX操作系统教程】第19章SVC中断方式调用用户函数第19章 SVC中断方式调用用户函数本章节为大家讲解如何采用SVC中断方式调用用户函数。

当用户将RTX任务设置为工作在非特权级模式时,任务中是不允许访问特权级寄存器的,这个时候使用SVC中断,此问题就迎刃而解了。

本章教程配套的例子含Cortex-M3内核的STM32F103和Cortex-M4内核的STM32F407。

19.1 SVC中断19.2 RTX中SVC中断方式调用函数方法19.3 实验例程说明19.4 总结19.1 SVC中断19.1.1 SVC功能介绍SVC用于产生系统函数的调用请求。

例如,操作系统通常不让用户程序直接访问硬件,而是通过提供一些系统服务函数,让用户程序使用SVC发出对系统服务函数的呼叫请求,以这种方法调用它们来间接访问硬件。

因此,当用户程序想要控制特定的硬件时,它就要产生一个SVC异常,然后操作系统提供的SVC 异常服务例程得到执行,它再调用相关的操作系统函数,后者完成用户程序请求的服务。

SVC这种“提出要求——得到满足”的方式很好:(1)它使用户程序从控制硬件的繁文缛节中解脱出来,而是由OS负责控制具体的硬件。

(2)OS的代码可以经过充分的测试,从而能使系统更加健壮和可靠。

(3)它使用户程序无需在特权级下执行,用户程序无需承担因误操作而瘫痪整个系统的风险。

(4)通过SVC的机制,还让用户程序变得与硬件无关,因此在开发应用程序时无需了解硬件的操作细节,从而简化了开发的难度和繁琐度,并且使应用程序跨硬件平台移植成为可能。

开发应用程序唯一需要知道的就是操作系统提供的应用编程接口(API),并且在了解了各个请求代号和参数表后,就可以使用SVC 来提出要求了(事实上,为使用方便,操作系统往往会提供一层封皮,以使系统调用的形式看起来和普通的函数调用一致。

各封皮函数会正确使用SVC指令来执行系统调用)。

其实,严格地讲,操作硬件的工作是由设备驱动程序完成的,只是对应用程序来说,它们也相当于操作系统的一部分。

操作系统课件

操作系统课件
. 暂停等待以取得同步的那一点,称为“同步点” . 一个进程需要等待另一个进程完成的操作或发送的信息,称为“同步条件”。
6.2 信号量与P、V操作
6.2.1 信号量与P、V操作的定义
1. 信号量的定义
所谓“信号量”,是一个具有非负初值的整型变量,并有一个队列与它关联。因此, 定义一个信号量S时,要给出它的初值Vs,给出与它相关的队列指针Vq。在一个信号 量S上,只能做规定的两种操作:P操作,记为P(S);和V操作,记为V(S)。
2. 对输入井文件目录的管理
“井管理写” 程序
输入井文件目录表
假定这样进行管理:为输出井 设置一张 “输出井文件目录表”,它 由若干目录项组成。每个目录项记 录一个要打印输出的文件名以及该
读in的当前内容 ; 根据指点,存入打印文件名 ; in的值加1 ;
out
4
4
5
文件在磁盘的存放地址。为了管理 该目录表,系统安排了两个指针: out和in。“缓输出程序”根据out的指点进行打印,out总是
2. 信号量S上的P操作定义
当一个进程调用P(S)时,应该顺序做下面两个不可分割的动作: .Vs=Vs-1,即把当前信号量S的取值减1; .若Vs>=0,则调用进程继续运行;若Vs<0,则调用进程由运行态变为阻塞态,到 与该信号量有关的队列Vq上排队等待,直到其他进程在S上执行V操作将其释放为止。
3. 信号量S上的V操作定义
3. 临界区
在进程程序中,只有涉及到共享变量的那一部分程序,才真正需要保证互斥地执 行。通常,把进程程序中“真正需要保证互斥执行”的那一段程序,称为该进程的 “临界区(或临界段)”。
4. 解决临界区互斥必须遵循的准则
. 如果有若干个进程要求进入自己的临界区,那么它们不应互相排斥,致使谁也

操作系统课件

操作系统课件

主要知识点
8、页式虚拟存储管理 虚拟存储器的含义 决定虚拟存储器大小的因素:地址结构,辅助存储器 基本原理 页表增加的内容 标志位,磁盘上的位置 缺页中断 缺页中断的处理过程
主要知识点
8、页式虚拟存储管理 页面调度 抖动或颠簸 页面调度的算法:FIFO,LRU,LFU 能够算题。 注意:LRU、LFU的区别。 多级页表 二级页表的原理 三次访问内存
主要知识点
1、计算机系统的组成 硬件:CPU、存储器、输入输出控制系统、输入输出
设备 软件:软件的三个类型
2、什么是操作系统 四个要点
3、操作系统的作用 三个作用 提高效率,便于使用
4、操作系统的功能 四种资源的管理:处理器、存储器、文件、设备 两类接口:程序员接口(系统调用),操作员接口
(操作控制命令)
主要知识点
6、可变分区存储管理 地址转换 动态地址重定位 硬件支持:基址寄存器和限长寄存器 存储保护 基址寄存器内容<=绝对地址<=限长寄存器内容 地址越界中断 移动技术 移动技术的目的 移动技术存在的问题
主要知识点
7、页式存储管理 基本原理:块和页的含义 逻辑地址构成:页号+页内地址 注意:这是一维地址,高位为页号 内存空间的分配与回收 位示图 块号、字号、位号、字长之间的关系 地址变换 页表的结构。动态地址变换机构 快表,高速缓冲存储器 地址变换的过程。能够算题。 页的共享与保护
逻辑地址转变为物理地址的过程 计算逻辑地址中的页号和页内地址 根据页号查页表,得到内存块号 物理地址=块号+页内地址
焦点问题:如何计算页号和页内地址?
答案及分析
因为页的大小为1024B,210=1024,所以页号占10位。 041A(H)=(0000010000011010)2,低位10位为页内 地址,高位为页号,页号为1 根据页表得知:块号为8 物理地址为:(0010000000011010)2=201A(H) 同理: 0521(H)=0000010100100001 页号为1,块号为8,该页标志位为1,说明该页已在内存, 不会发生缺页中断

《大学信息技术》(高煜)教学课件 第2章 Windows 7操作系统

《大学信息技术》(高煜)教学课件 第2章  Windows 7操作系统

文件和文件夹 的定义
浏览文件和 文件夹
管理文件或 文件夹
查看和设置 磁盘、文件 或文件夹属性
设置文件夹 选项
库式存储与 管理
2.使用资源管理器
分组显示文件夹内容:要对文件夹中的内容进行分组显示,可在鼠标右击弹 出的快捷菜单中选择“分组依据〞中的某子菜单项。
文件和文件夹 的定义
浏览文件和 文件夹
管理文件或 文件夹
搜索编辑框:窗口右上角的搜索编辑框与“开始〞菜单中的“搜索程序和文件〞 编辑框的使用方法和作用相同,都具有在计算机中搜索各类文件和程序的功能。
Windows 7 的启动与退出
Windows 7 的桌面
窗口和对话框
1.窗口
地址栏:位于标题栏的下方,将用户当前的位置显示为以箭头分隔的路径。可以 通过单击“返回〞按钮 或“前进〞按钮 导航至已经访问过的位置。
查看和设置 磁盘、文件 或文件夹属性
设置文件夹 选项
库式存储与 管理
1.选择文件或文件夹
选择文件或文件夹:在对文件或文件夹进行移动、复制、重命名等操作时,都需 要先选择文件或文件夹。
选择单个文件或文件夹:直接单击该文件或文件夹即可,选中的文件或文件夹将 高亮显示。 同时选择连续的多个文件或文件夹。单
窗口和对话框
1.桌面区:在Windows中翻开的所有程序和窗口都会呈现在桌面区上。 2.桌面图标:Windows桌面上或资源管理器中的伴有名称的小型图片称为图 标。图标可代表程序、文件、文件夹、快捷方式和其他工程,双击它可启动或翻开它 所代表的工程。Windows 7桌面上的图标包括系统图标和应用程序图标等。 3.任务栏:Windows 7的任务栏位于桌面底部,由“开始〞按钮、快速启动区、 任务指示区、通知区和“显示桌面〞按钮组.

操作系统课件

操作系统课件

操作系统课件操作系统课件操作系统是计算机科学中的重要概念,它是连接硬件和软件的桥梁,为计算机的正常运行提供了必要的支持和管理。

在计算机科学的学习中,操作系统课程是一个非常重要的环节,它帮助我们深入了解操作系统的基本原理和功能,为我们成为合格的计算机科学家打下了坚实的基础。

一、操作系统的定义和作用操作系统是一种软件,它管理和控制计算机系统的各种资源,包括处理器、内存、存储设备、输入输出设备等。

操作系统的主要作用是提供一个良好的用户界面,使用户可以方便地使用计算机,同时也负责调度和分配资源,保证计算机系统的高效运行。

二、操作系统的基本功能1.进程管理进程是操作系统中最基本的概念之一,它代表了正在运行的程序。

操作系统负责管理进程的创建、调度、切换和终止等操作,以保证多个程序能够并发运行,并且能够合理地利用计算机的资源。

2.内存管理内存是计算机中存储数据和程序的地方,操作系统负责管理内存的分配和回收。

它通过虚拟内存技术将物理内存和逻辑内存进行映射,提供了一个统一的地址空间,使得程序可以在不同的内存区域中运行,提高了内存的利用率。

3.文件系统文件系统是操作系统中的一个重要组成部分,它负责管理计算机中的文件和目录。

操作系统提供了一组文件操作的接口,使得用户可以方便地读写和管理文件,同时也负责文件的存储和保护。

4.设备管理设备管理是操作系统中的另一个重要功能,它负责管理计算机中的各种输入输出设备,包括显示器、键盘、鼠标、打印机等。

操作系统通过设备驱动程序与硬件设备进行通信,为用户提供了方便的设备操作接口。

三、操作系统的发展历程操作系统的发展可以追溯到计算机诞生的早期。

早期的计算机并没有操作系统,程序员需要直接操作硬件来完成任务。

随着计算机的发展,操作系统逐渐成为必不可少的组成部分。

20世纪50年代,第一个真正意义上的操作系统诞生了,它被称为“批处理系统”。

这种操作系统可以自动地运行一批程序,大大提高了计算机的利用率。

中职教育-《新能源汽车技术》第二版课件:第19章 电动汽车高压安全技术.ppt

中职教育-《新能源汽车技术》第二版课件:第19章  电动汽车高压安全技术.ppt

第二节
活塞连杆组故障诊断与修复
高压安全防护
1、行业操作错误纠正
由于我国对电动汽车的职业资格仍未建立,目前是以低压电工操作证作为 职业上岗资格。现在发现很多学校进行电动汽车的安全防护是按工业/民用电进 行防护的,很多照搬是错误的,下面举几个例子。
1、放置绝缘垫
低压(220V/380V)带电操作时放置绝缘垫是因为变压器副线圈埋地了,由 于电动汽车蓄电池母线负与车身不共地,可知低压电工(220V/380V)带电操 作中的脚下放置绝缘垫的操作不适用电动汽车,明显是一种张冠李戴的做法。
第十九章 活塞连电杆动组汽故车障高诊压断安与全修技复术
第一节
活塞连杆组民故用障电T诊N网断络与修复
1、低压供电系统
如图19-1所示,发电机发出的50Hz三相交流电通过降压变压器原线圈感 应到变压器副线圈,形成三相50Hz交流电,三条相线L1、L2、L3的线间电压 为380V,中性点接出中性线N。L和N间为相电压50Hz、220V单相交流电。 为了避免雷击损坏用电器,将中性点埋地。
要提出的是正或负直流母线与车身意外相连,若绝缘检测失效,将存在严 重的高压电击隐患,一旦人员在车上接触了高压电负或正将造成严重电击伤或 死亡。
4、高压产品的电隔离
主动技术:DC/DC转换器的初级线圈和次级线圈间采用变压器隔离,若 DC/DC壳体高压漏电时,可能通过高压电池箱内的绝缘检测电路可以检测到 (图19-4)。同理逆变器(DC/AC)若漏电,通过逆变器壳体的接地,绝缘检 测电路可以检测到。
家中的电饭锅的壳体是接地保护电路,试想家中的电饭锅有谁戴绝缘手套、 穿绝缘鞋做饭了。
2、电动汽车安全技术
电动汽车的高压安全措施是十分周密的,以下是主动技术和被动技术。它 们是这样定义的,以主动避开危险为目的技术称为被动安全技术。而以主动防 护实现安全的技术称为主动安全技术。

操作系统课件-孟庆昌

操作系统课件-孟庆昌
执行并行性
1.4.5 分布式操作系统

分布式系统特点
●透明性
●灵活性 ●可靠性 ●高性能 ●可扩充性
1.4.6 其他操作系统
1.个人机系统
Windows XP、Windows Vista、UNIX、Linux
2.多处理器系统
对称多处理(SMP)系统 ●增加吞吐量 ●提高性能/价格比 ●提高可靠性
实时系统
3.实现方式
●硬式实时系统
对时间严格约束
●软式实时系统
对时间限制稍弱一些
1.4.4 网络操作系统
1.计算机网络的特征
●分布性
●自治性
●互连性 ●可见性
2.网络操作系统
●服务器 客户机 ●网络操作系统——实现网络通信、资源共享和保护,
以及提供网络服务和网络接口等
本地操作系统——完成本地资源的管理和服务功能
1.4.2 分时系统
1.分时概念和分时系统的实现方法 分时:广义上,是指对时间的共享。 ●在分时系统中,分时主要是指若干并发 程序对CPU时间的共享 并行:是指在同一时刻有两个或两个以上 的活动发生。 时间片
分时系统
2.分时系统的特征和优点

基本特征
●同时性 ●交互性 ●独立性 ●及时性
●客户-服务器模式 ● Sun公司的NFS
Novell公司的Netware 5.0 Microsoft公司的Windows NT Server 4.0 IBM公司的LAN Server 4.0 SCO公司的UNIX Ware 7.1 自由软件Linux
3.网络操作系统的特性



接口一致性 资源透明性 操作可靠性 处理自主性

主要优点
●人机交互友好 ●应用方便 ●资源共享

最新现代操作系统ppt课件

最新现代操作系统ppt课件
– 分布式死锁预防主要基于时间戳
三、分布式死锁处理技术
• 这两种方案相互补充。 • 等待—死亡方案(wait-die scheme)。该方案是基于非剥夺
方法。当进程Pi请求的资源正被进程Pj占有时,只有当Pi 的时间戳比进程Pj的时间戳小时,即Pi比Pj老时,Pi才能 等待。否则Pi被卷回(roll-back),即死亡。
• 若打印机空闲,输出程序从请求打印队列的队首取出一张请求打 印表,根据表中的要求将要打印的数据,从输出井传送到内存缓 冲区,再由打印机进行打印。打印完后,输出进程再查看请求打 印队列中是否还有等待打印的请求表。若有,又取出队列中的第 一张表,并根据其中的要求进行打印,如此下去,直至请求打印 队列为空,输出进程才将自己阻塞起来。仅当下次再有打印请求 时,输出进程才被唤醒。
– 所谓安全状态即对于所有进程的资源请求,存在某种 调度次序能使得进程运行完毕。
• 资源轨迹图与银行家算法
3. 死锁避免
• 银行家算法
• 系统中的所有进程进入进程集合, • 在安全状态下系统收到进程的资源请求后,先把资源试探性
分配给它。 • 系统用剩下的可用资源和进程集合中其他进程还要的资源
数作比较,在进程集合中找到剩余资源能满足最大需求量 的进程,从而,保证这个进程运行完毕并归还全部资源。 • 把这个进程从集合中去掉, 系统的剩余资源更多了,反复执 行上述步骤。 • 最后,检查进程集合,若为空表明本次申请可行,系统处于安 全状态,可实施本次分配;否则,有进程执行不完,系统处于 不安全状态,本次资源分配暂不实施,让申请进程等待。
3. 死锁避免
死锁避免算法与死锁检测算法是类似的, 不同在于后者考虑了检查每个进程还需要 的所有资源能否满足要求;而前者则仅要 根据进程的当前申请资源量来判断系统是 否进入了不安全状态。
  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

Operating System Concepts
19.10
Silberschatz, Galvin and Gagne ©2005
Implementing Real-Time Operating Systems
In general, real-time operating systems must provide:
Operating System Concepts
19.15
Silberschatz, Galvin and Gagne ©2005
Scheduling of tasks when P2 has a higher priority than P1
Operating System Concepts
19.16
Specific timing requirements
Operating System Concepts
19.5
Silberschatz, Galvin and Gagne ©2005
System-on-a-Chip
Many real-time systems are designed using system-on-a-chip
specified deadline period.
An embedded system is a computing device that is part of a larger
system (I.e. automobile, airliner.)
A safety-critical system is a real-time system with catastrophic
Operating System Concepts
19.8
Silberschatz, Galvin and Gagne ©2005
Virtual Memory in Real-Time Systems
Address translation may occur via: (1) Real-addressing mode where programs generate actual
Minimizing Latency
Event latency is the amount of time from when an event occurs to
when it is serviced.
Operating System Concepts
19.12
Silberschatz, Galvin and Gagne ©2005
Proportional Share Schedulinprocesses in the system.
An application receives N shares where N < T.
This ensures each application will receive N / T of the total
results in case of failure.
A hard real-time system guarantees that real-time tasks be
completed within their required deadlines.
A soft real-time system provides priority of real-time tasks over
Operating System Concepts
19.3
Silberschatz, Galvin and Gagne ©2005
Overview of Real-Time Systems
A real-time system requires that results be produced within a
processor time.
Operating System Concepts
19.20
Silberschatz, Galvin and Gagne ©2005
Pthread Scheduling
The Pthread API provides functions for managing real-time
threads.
Pthreads defines two scheduling classes for real-time threads:
(1) SCHED_FIFO - threads are scheduled using a FCFS strategy with a FIFO queue. There is no time-slicing for threads of equal priority.
non real-time tasks.
Operating System Concepts
19.4
Silberschatz, Galvin and Gagne ©2005
System Characteristics
Single purpose Small size
Inexpensively mass-produced
P1 is assigned a higher priority than P2.
Operating System Concepts
19.17
Silberschatz, Galvin and Gagne ©2005
Missed Deadlines with Rate Monotonic Scheduling
Silberschatz, Galvin and Gagne ©2005
Dispatch Latency
Dispatch latency is the amount of time required for the scheduler
to stop one process and start another.
Features of Real-Time Kernels
Most real-time systems do not provide the features found in a
standard desktop system.
Reasons include

Real-time systems are typically single-purpose. Real-time systems often do not require interfacing with a user. Features found in a desktop PC require more substantial hardware that what is typically available in a real-time system.
(1) Preemptive, priority-based scheduling (2) Preemptive kernels (3) Latency must be minimized
Operating System Concepts
19.11
Silberschatz, Galvin and Gagne ©2005
the earlier the deadline, the higher the priority; the later the deadline, the lower the priority.
Operating System Concepts
19.19
Silberschatz, Galvin and Gagne ©2005
Chapter 19: Real-Time Systems
Chapter 19: Real-Time Systems
System Characteristics
Features of Real-Time Systems Implementing Real-Time Operating Systems Real-Time CPU Scheduling VxWorks 5.x
(SOC) strategy.
SOC allows the CPU, memory, memory-management unit, and
attached peripheral ports (I.e. USB) to be contained in a single integrated circuit.
addresses.
(2) Relocation register mode. (3) Implementing full virtual memory.
Operating System Concepts
19.9
Silberschatz, Galvin and Gagne ©2005
Address Translation
Silberschatz, Galvin and Gagne ©2005
Rate Montonic Scheduling
A priority is assigned based on the inverse of its period
Shorter periods = higher priority; Longer periods = lower priority
(2) SCHED_RR - similar to SCHED_FIFO except time-slicing occurs for threads of equal priority.
Operating System Concepts
Operating System Concepts
19.2
Silberschatz, Galvin and Gagne ©2005
相关文档
最新文档