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Einführung in Realzeitbetriebssystem EUROSplus Referent Sergej Schwenk März 2000 Inhalt des Vortrages 1. Kurzvorstellung 2. Systemkonzepte von EUROSplus 3. Komponenten 4. Technische Merkmale 5. Literatur März 2000 Inhalt des Vortrages 2 EUROS Enhanced Universal Realtime Operating System multitaskingfähiges Echtzeit-Betriebssystem weitestgehend hardwareunabhängig universellen Satz an Kernel-und Filesystemdiensten feinstufig konfigurierbar kalkulierbare Reaktionszeiten leistungsfähige Treiberschnittstelle Dynamische Verwaltung interner Betriebsmittel März 2000 1. Kurzvorstellung 3 Definition (nach Dr. Kaneff) “Ein Echtzeit-Betriebssystem stellt eine Systemorganisation dar, mit deren Hilfe vereinbarte Reaktionen auf externe Ereignisse unabhängig von der momentanen Systembelastung und innerhalb einer vorgegebenen Zeitspanne (gemessen in ns, s, ms, sek usw.) gewährleistet werden.” März 2000 2. Systemkonzepte-RTOS 4 März 2000 2. Systemkonzepte - Modularität 5 Mikrokernel the smallest portion of the operating system that provides task scheduling and dispatching Interrupt Behandlung CPU - Zuweisung Anforderung und Rückgabe von Datenblöcken Warteschlangen Einrichtung und Identifizierung von Systemobjekten I/O System (optional) März 2000 2. Systemkonzepte-Mikrokernel 6 Systemobjekte = alle Betriebsmittel oder Funktionselemente wie Tasks, Treiber, File-Systeme, Kommunikations-und Synchronisationsobjekte die Interrupt-Vektoren und die Hardware-Bausteine. Klassen der Systemobjekte privat local global März 2000 2. SystemkonzepteObjektorientierung 7 Cluster = Hierarchisch organisierte Gruppe von Systemobjekten Effekte des Clusterkonzeptes • ein Systemaufruf für mehrere Objekte • Broadcasting • Anonymität • Beim Hinzufügen weiterer Systemobjekte keine Task - Änderung nötig März 2000 2. Systemkonzepte-Cluster 8 Merkmale des dynamischen Verhaltens Systemobjekte werden dynamisch zur Ausführungszeit erzeugt externer Name interner Name lokal, global Warteschlangenführung Zugriffsrechte Schutz Lebensdauer der Systemobjekte steuerbar Gesichertes Löschen März 2000 2. Systemkonzept-Dynamisches Verhalten 9 Port Treiber (hardwareabhängiger Teil der I/O Komponente) funktionelle Beschreibung eines physikalisch vorhanden Bausteines unter Berücksichtigung der spezifischen Eigenschaften(z.B. #Kanäle) März 2000 2. Systemkonzept-Port Treiber 10 Ressource Manager (hardwareunabhängiger Teil der I/O Komponente Schnittstelle (Protokoll-Maschine) des I/O Systems zur Einbindung (Reservierung) und Benutzung von Port Treibern März 2000 2. Systemkonzept-Ressource Manager 11 Koordinierungsarten Warten auf Beendigung der Anforderung; die Task wird von EUROS blockiert und erst nach Eintreffen der Wartebedingung wieder freigegeben. Fortsetzen der Taskbearbeitung und Setzen bzw. Rücksetzen eines Privaten Ereignisflags bei Beendigung der Anforderung durch das Betriebssystem. Fortsetzen der Taskbearbeitung und Senden eines Privaten Signals bei Beendigung der Anforderung durch das Betriebssystem. Ausführung ohne Warten; kann die Anforderung zu diesem Zeitpunkt nicht erfüllt werden, so wird die Task entsprechend benachrichtigt. Timeout Wert = max. Wartezeit kann gesetzt werden Deadlocks werden vermieden März 2000 2. SystemkonzeptKoordinationsmechanismen 12 Dateikomponente FAT12, FAT16 Zugriff auf Partitionen Pufferung kann konfiguriert werden Konfliktbehandlung der Zugriffe auf Dateien Netzwerkkomponente TCP, UDP, TCP / IP, SLIP,PPP,FTP etc. Ethernet oder serielle Kommunikation ISDN,ATM,X.25 über Partner angeboten HTTP Server HTML nach C Konverter Images nach C Konverter Java Applets nach C Konverter Authentisierung März 2000 3. Komponenten 13 Taskverwaltung Anzahl der Tasks nur durch Speicherplatz begrenzt Scheduling prioritätsgesteuert (256 Prioritätsstufen) Zeitscheibenverfahren (Round-Robin) dynamische Änderung der Prioritäten möglich deterministisches Verhalten / sehr kurze Taskwechselzeiten Semaphoren / Ereignisflags / Signale / Mailboxen / Pipes Koordinierungsmechanismen Synchron: Die Task wartet auf die Beendigung des Auftrags Asynchron: Die Task läuft während der Auftragsausführung weiter Zeitliche Überwachung der Bearbeitungsdauer aller Aufrufe mit Warten Zeitverzögerte Aufrufe Speicherverwaltung Megapools / Memorypools / Bufferpools / Shared-Memory-Areas Interrupt-Bearbeitung Interrupt-Dienste/ Watchdog-Dienste / Kurze und im voraus kalkulierbare Reaktionszeiten März 2000 4. Technische Merkmale 14 [EKI99] [EPI99] [ERHB99] [EZSD99] [EPHB99] [EWS99] [ETK99] EUROSplus Kurzinformation, Ingenieurbüro Dr. Kaneff EUROSplus Produktinformation, Ingenieurbüro Dr. Kaneff EUROSplus Referenzhandbuch, Ingenieurbüro Dr. Kaneff EUROSplus, Zusammenfassung der EUROS – Systemdienste, Ingenieurbüro Dr. Kaneff EUROSplus Programmierhandbuch, Ingenieurbüro Dr. Kaneff EUROSplus Web-Server, Ingenieurbüro Dr. Kaneff EUROSplus Treiberkonzept, Ingenieurbüro Dr. Kaneff Internetseite : http://www.kaneff.de März 2000 5. Literaturliste 15
