سبد خرید 0

هیچ محصولی در سبد خرید نیست.

سبد خرید 0

هیچ محصولی در سبد خرید نیست.

سیستم عامل بلادرنگ RTOS چیست؟

سیستم عامل بلادرنگ RTOS چیست؟

سیستم عامل بلادرنگ RTOS چیست؟

عبارت RTOS خلاصه شده Real-Time Operating System است، یعنی سیستم عامل بلادرنگ. اما بلادرنگ یعنی چه؟ برای رسیدن به پاسخ این سوال، نیاز است که ابتدا به مفهوم بلادرنگ یا Real-Time بپردازیم. در این مقاله بررسی می کنیم که، بلادرنگ چه چیزی هست و چه چیزی نیست.

ما در ویدئو آموزشی زیر در قالب چند مثال به زیبایی مفهوم بلادرنگ را بیان کردیم.

 

یک ذهنیت اشتباه

در نگاه اول خیلی افراد ممکنه فکر کنند زمانی که یک سیستم پردازش بلارنگ داره، به این مفهومه که دارای سخت افزارهای گران قیمت و اصطلاحا خفن هست! یک CPU بسیار قوی، RAM و … ، اما جالبه که بدونید سخت افزار قوی و گران قیمت هیچ ارتباطی با بلادرنگ بودن پردازش نداره! حالا داستان چیه؟ در ادامه مقاله بررسی میکنیم!

بلادرنگ یا Real-Time

زمانی که می گیم یک کاربرد بلادرنگ هست، به این معنی ست که یک رویداد رخ می دهد، بلافاصله سیستم پردازشی باید متوجه رخداد شود، و فورا پردازش های مورد نظر را باید انجام دهد. اما از زمان وقوع رخداد چقدر زمان سپری میشه تا پردازش های مرتبط انجام و کامل بشه؟

معمولا این زمان باید به حدی کم باشه که از دید ناظر بیرونی، در یک لحظه احساس بشه، بدون تاخیر یا به عبارت دیگر بلادرنگ (بی درنگ). حالا که نسبت به بحث بلادرنگ قدری درک شهودی پیدا کردیم، اجازه بدید تعریف دقیقتری برای پردازش بلادرنگ داشته باشیم.

در RTOS امکان اولویت بندی وقایع وجود دارد. بسته به اهمیت رویدادی که رخ می دهد، یک ضرب الاجل (dead-line) برای انجام آن درنظر می گیریم، که طبیعتا زمان پردازش مورد نیاز آن از چند میکرو ثانیه تا چند میلی ثانیه می تونه طول بکشه. در شرایطی که زمان پاسخ گویی سیستم به رخداد (Response time) از ضرب الاجل تعیین شده، تجاوز نکنه، گفته میشه پردازش به صورت بلادرنگ انجام شده. و چرا Response Time انقدر برای ما در سیستم های بلادرنگ مهم هست؟

نحوه کارکرد سیستم عامل RTOS

زمانی که تصمیم می گیریم پروژه ای را بر مبنای RTOS پیاده سازی کنیم، لازمه با عینک و دنیا بینی RTOS به پروژه نگاه کنیم! در این حالت پروژه بزرگ به تعدادی پروژه کوچکتر شکسته می شه. هر کدام از پروژه های کوچکتر حکم یک ویژگی برای سیستم کلی را دارن. این ویژگی ها را می تونیم در لوپ (حلقه) های مجزا و مستقل از هم پیاده سازی کنیم. در اصطلاح سیستم عاملی به این لوپ های مجزا که هر کدام یک ویژگی سیستم را در بر دارد تسک (Task) گفته میشه.

در سیستم عامل RTOS می تونیم تسک ها رو با توجه به اهمیت اجرا اولویت بندی کنیم!
سیستم عامل RTOS بر پایه واحد زمان بندی کننده (scheduler) تسک ها رو زمانبندی می کند.
scheduler با توجه به اولویت تعیین شده برای تسک ها، جهت اجرا به تسک ها بودجه زمانی اختصاص می دهد.

کافه میکرو در این مقاله استفاده از سیستم عامل RTOS در میکروکنترلرها روش کارکرد سیستم عامل با جزئیات خیلی بیشتری را توضیح داده است به شما پیشنهاد میکنیم این مقاله را مطالعه کنید.

چرا به پردازش های بلادرنگ نیاز داریم؟

در نظر بگیرید خودرویی دچار صانحه ی تصادف بشه و کیسه هوای آن به موقع باز نشه. فاجعه اتفاق می افته درسته؟ بهترین مثالی که اهمیت پردازش بلادرنگ را نشان میده، بدون شک کیسه هوای خودرو هست. بنابراین فاجعه زمانی رخ می دهد که Response time مورد نظر برآورده نشه، و شروع و تکمیل یک فرایند از ضرب الاجل تعیین شده تجاوز کنه. بله نتیجه مرگ یا آسیب جدی سرنشین خودرو خواهد بود!

چند نمونه دیگر از این مثال ها رو شما می توانید نام ببرید؟ ددلاین هایی که اگر رعایت نشوند و از دست بروند، صدمات جانی و مالی در پی دارند! به همین جهت سیستمی که قراره کاربرد سخت (Hard Real-Time Application) داشته باشه، باید بتونه از پس زمانبندی تسک های اولویت بالا در ددلاین تعیین شده بر بیاد. در غیر این صورت سیستم طراحی شده امن نیست و باید دور ریخته شود و دوباره طراحی بشه!

از اینکه همراه کافه میکرو بودید و تا پایان این مقاله همراه ما بودید به شما تبریک میگیم.

از بخش های دیگر کافه میکرو در فروشگاه و وبلاگ هم می توانید دیدن فرمایید.

منتظر مقالات و آموزش های دیگر کافه میکرو باشید.

دیدگاه شما
محصول با موفقیت به سبد خرید اضافه شد.