Резидентные операционные средства. Часть 1.

Операционная система управления процессами (ОСУП) ориентирована на объект и предназначена в основном для организации взаимодействия с объектом в системах автоматизации научных исследований, АСУ ТП. Требования ориентации на объект и реального времени определили специфические свойства ОСУП, такие как резидентность, возможность хранения в ПЗУ (или ППЗУ), синхронизация процессов, временной контроль за состоянием процесса и временное диспетчирование процессов.

Общая схема функционирования. ОСУП представляет собой набор средств, которые можно разделить на средства реального времени и средства относительного времени; каждый набор базируется на своей технической базе, Основным режимом работы ОСУП является мультипрограммный режим реального времени. ОСУП обеспечивает разделение ресурсов системы между процессами, а также взаимодействие между ними. Считается, что функционирование системы подчинено единой цели и все ресурсы системы отдаются одному заданию. Задание может состоять из ряда программ — параллельных процессов, которые реализуют необходимые функции системы. Поэтому задание представляет собой единое целое, подготовленное средствами программирования стандартных ОС (ПЛОС, ФОДОС, МДОС), в которые включены необходимые утилитные средства. Задание загружается в память целиком, распределение памяти системы после загрузки в нее задания (мультипрограммного пакета) представлено на рис. 6.9.

Квантование времени осуществляется от сетевого таймера ЭВМ «Электроника», который обеспечивает выдачу сигналов готовности через каждые 20 мс. Каждая задача может занимать процессор в течение 20 мс*n; и быть запущенной через время 20*m мс, где n={1 ... 64*1024}, m={1 ... 64*1024}.

ОСУП состоит из набора иерархически расположенных модулей, из которых путем генерации можно создать необходимую версию операционной системы. Система включает средства относительного и реального времени.

Средства относительного времени состоят из средств синхронизации верхнего уровня, системы управления вводом-выводом, администратора памяти, средств синхронизации нижнего уровня, программной реализации умножения и деления.

Средства синхронизации верхнего уровня обеспечивают взаимодействие между процессами в системе путем приема-передачи сообщений. Система управления вводом-выводом обеспечивает асинхронный ввод-вывод на устройства последовательного доступа (ЭПМ Consul, FS-1501, ПЛ-150, дисплей, мозаичную печать) и обмен с ними на уровне записей. Взаимодействие обеспечивается в терминах системы ФОДОС (открытие-закрытие файлов и ввод-вывод на драйверном уровне). Администратор памяти позволяет более эффективно использовать свободную, не занятую мультипрограммным пакетом, оперативную память системы. Средства синхронизации нижнего уровня обеспечивают разделение критических ресурсов системы и представляют собой считающие семафоры, на которых определены р- и v-операции.