शुरुआती के लिए वास्तविक समय ऑपरेटिंग सिस्टम

हेलो, हेब्र!
आज मैं इस तरह के एक दिलचस्प चीज के बारे में बात करूंगा जैसे कि रियल-टाइम ऑपरेटिंग सिस्टम (RTOS)। मुझे यकीन नहीं है कि यह अनुभवी प्रोग्रामर के लिए दिलचस्प होगा, लेकिन मुझे लगता है कि शुरुआती इसे पसंद करेंगे।

RTOS क्या है?

अगर हम विकिपीडिया को देखें, तो हमें 4 परिभाषाएँ मिलेंगी।
संक्षेप में, आरटीओएस एक ऑपरेटिंग सिस्टम है जो एक निश्चित अवधि में बाहरी घटनाओं का जवाब देता है। यहां से हम आरटीओएस के मुख्य उद्देश्य को समझ सकते हैं - ऐसी डिवाइस जिन्हें घटनाओं के लिए त्वरित प्रतिक्रिया की आवश्यकता होती है (हालांकि, किसी भी स्थिति में रुकावट के साथ आरटीओएस के संचालन को भ्रमित नहीं करता है)।

हमें इसकी आवश्यकता क्यों है?

इसके काफी कारण हैं।
सबसे पहले, आरटीओएस मल्टीटास्किंग, सेमाफोर प्रक्रिया प्राथमिकताओं और अधिक का समर्थन करता है।
दूसरे, यह बहुत हल्का है और इसके लिए लगभग कोई संसाधन नहीं है।
तीसरा, हम उपरोक्त सभी को लगभग किसी भी हार्डवेयर पर प्राप्त कर सकते हैं (उदाहरण के लिए, FreeRTOS 8-बिट एटमैगा पर भी चलता है)।
और चौथा: बस चारों ओर खेलते हैं और मज़े करते हैं।

3 प्रसिद्ध आरटीओएस का अवलोकन।

ध्यान दें: निम्नलिखित मेरी व्यक्तिगत राय है

FreeRTOS

सबसे लोकप्रिय RTOS में से एक आज। लोहे की एक बड़ी राशि के लिए रखी। आधिकारिक साइट ।

आकर्षण आते हैं

1) मुफ्त
2) लोहे की एक बड़ी मात्रा के लिए रखी
3) शक्तिशाली कार्यक्षमता
4) विभिन्न पुस्तकालय हैं: ग्राफिक्स, इंटरनेट और बहुत कुछ।
5) अच्छा प्रलेखन।

विपक्ष

1) नए हार्डवेयर को पोर्ट करने की एक जटिल प्रक्रिया।

निष्कर्ष: यह एक अच्छा पेशेवर RTOS है जिसके पास अच्छे दस्तावेज हैं। यह शुरुआती के लिए अच्छा होगा यदि उसके हार्डवेयर पर पहले से ही एक पोर्ट है।

KeilRTX

कुछ समय पहले तक, यह RTOS व्यावसायिक था, लेकिन हाल ही में खुला हुआ है। केवल आर्म आर्किटेक्चर पर काम करता है। आधिकारिक साइट ।

आकर्षण आते हैं

1) मुफ्त
2) नए हार्डवेयर (बांह की वास्तुकला के भीतर) को पोर्ट करना आसान है।
3) विभिन्न पुस्तकालय हैं: ग्राफिक्स, इंटरनेट और बहुत कुछ।

विपक्ष

1) केइल के साथ काम करना लगभग असंभव है
2) थोड़ा कम कार्यक्षमता
3) केवल हाथ का समर्थन किया जाता है।
4) (व्यक्तिगत अनुभव से) गति में कई RTOS को खो देता है।
निष्कर्ष: एक शुरुआत और छोटी परियोजनाओं के लिए आदर्श।

uc / os

शक्तिशाली वाणिज्यिक RTOS। साइट ।

आकर्षण आते हैं

1) कार्यों और पुस्तकालयों की एक बड़ी संख्या।
2) बहुत सारे लोहे का समर्थन करता है

विपक्ष

1) वाणिज्यिक।
2) इसका उपयोग करना मुश्किल है।

निष्कर्ष: आप इसे आरटीओएस से शुरुआत के लिए एक बड़ा खिंचाव कह सकते हैं।

अन्य दिलचस्प RTOS

नियमित लिनक्स पर आधारित RTLinux RTOS।
QNX RTOS यूनिक्स पर आधारित है।

आरटीओएस का उपयोग करके विकास की विशेषताएं

ठीक है, सबसे पहले, आपको निम्नलिखित समझने की आवश्यकता है: आरटीओएस विंडोज नहीं है। इसे स्थापित नहीं किया जा सकता है। यह प्रणाली केवल आपके कार्यक्रम के साथ संकलित करती है।
RTOS के साथ प्रोग्राम लिखते समय, सामान्य अर्थों में फ़ंक्शन का उपयोग नहीं किया जाता है। फ़ंक्शंस के बजाय, प्रोसेस (या फ़ंक्शंस) का उपयोग किया जाता है। अंतर यह है कि फ़ंक्शंस के विपरीत प्रक्रियाएं, अनंत लूप हैं और कभी भी समाप्त नहीं होती हैं (जब तक कि कोई या वह खुद उसे मारता नहीं है - अर्थात, उन्हें मेमोरी से अनलोड करता है)।
यदि कई प्रक्रियाएं सक्षम हैं, तो आरटीओएस उन्हें स्विच करता है, जिससे कंप्यूटर को समय और संसाधन बदले में मिलते हैं। यह वह जगह है जहां प्रक्रिया प्राथमिकता की अवधारणा उत्पन्न होती है - यदि दो प्रक्रियाओं को एक साथ मशीन समय की आवश्यकता होती है, तो आरटीओएस इसे किसी ऐसे व्यक्ति को देगा जिसे अधिक प्राथमिकता है।
आरटीओएस में विशेष विलंब कार्य होते हैं - ताकि एक प्रक्रिया के विलंब समय के लिए समय व्यर्थ न हो, दूसरा प्रदर्शन किया जाता है।
अब बात करते हैं एक ऐसी चीज़ के बारे में जो एक अर्ध-रूपक है - यह एक ऐसी चीज है जो संसाधनों को अनुप्रयोग करने के लिए एक प्रक्रिया की पहुंच को नियंत्रित करती है। प्रत्येक संसाधन के लिए एक मार्कर है - जब किसी प्रक्रिया को संसाधन की आवश्यकता होती है, तो वह इसे लेता है और इस संसाधन का उपयोग करता है। यदि कोई मार्कर नहीं है, तो प्रक्रिया को वापस आने तक इंतजार करना होगा। मैं आपको एक उदाहरण देता हूं: विभिन्न प्रक्रियाएं एक UART पर जानकारी भेजती हैं। अगर कोई सेमाफोर नहीं होता, तो वे बदले में बाइट भेजते और भ्रम दूर हो जाता। और इसलिए पहली प्रक्रिया ने UART पर एक मार्कर लिया और एक संदेश भेजा और दूसरे को दिया (और इसी तरह - अनंत को)।

आरटीओएस की अतिरिक्त लाइब्रेरी।

अक्सर, RTOS के साथ काम करने के लिए विभिन्न पुस्तकालयों की पेशकश करते हैं, उदाहरण के लिए, ग्राफिक्स, इंटरनेट, आदि। वे वास्तव में सुविधाजनक हैं और उनका उपयोग करने के लिए तिरस्कार नहीं करते हैं। हालांकि, याद रखें कि बिना आरटीओएस जिसके लिए उन्हें लिखा गया है, वे काम नहीं करेंगे।
यहाँ कुछ उदाहरण हैं:
RTX ग्राफिक्स इंटरनेट फ़ाइल सिस्टम के लिए

दूसरे (और शायद अंतिम) भाग में, हम म्यूटेक्स, संदेश बफ़र्स और उनके उपयोग के अभ्यास के बारे में बात करेंगे।