For many years, real-time OS-based applications have been used in embedded special-purpose systems. Recently they have been used everywhere, from on-board control systems for aircraft, to household appliances. The development of multiprocessor computing systems usually aims to increase either the level of reliability or the level of system performance to values that are inaccessible or difficult to implement in traditional computer systems. In the first case, the question of the availability of special means of ensuring the fault tolerance of computer systems arises, the main feature (and advantage) of which is the absence of any single resource, failure of which leads to a fatal failure of the entire system. The use of a real-time operating system is always associated with equipment, with an object and with events occurring at an object. A real-time system, as a hardware-software complex, includes sensors that record events at an object, input / output modules that convert sensor readings into a digital form suitable for processing these readings on a computer, and finally, a computer with a program that responds to events occurring at the facility. The RTOS is focused on processing external events. It is this that leads to fundamental differences (compared with general-purpose OS) in the structure of the system as well as in the functions of the kernel and in the construction of the input-output system. The RTOS can be similar in its user interface to general-purpose operating systems, but it is completely different in its structure. In addition, the use of RTOS is always specific. If users (not developers) usually perceive a general-purpose OS as a ready-made set of applications, then the RTOS serves only as a tool for creating a specific hard-ware-software complex in real time. Therefore, the widest class of users of RTOS is the developers of real-time complexes, people designing control and data collection systems. When designing and developing a specific real-time system, the programmer always knows exactly what events can occur at the facility, and he knows the critical terms for servicing each of these events. We call a real-time system (SRV) a hard-ware-software complex that responds in predictable times to an unpredictable stream of external events. The system must have time to re-spond to the event that occurred at the facility, during the time critical for this event. The critical time for each event is determined by the object and by the event itself, and, of course, it can be different, but the response time of the system must be predicted (calculated) when creating the system. Lack of response at the predicted time is considered an error for real-time systems. The system must have time to re-spond to simultaneously occurring events. Even if two or more external events occur simultaneously, the system must have time to respond to each of them during time intervals critical for these events. In this study, as part of a network fault-tolerant technology, the RTOS be-comes a special type of control software that is used to organize the operation of embedded applications, which are characterized by limited memory resources, low productivity and the requirements of a guaranteed response time (T<4 μs), high level availability and availability of auto-monitoring facilities.
Протягом багатьох років додатки на основі ОС у режимі реального часу використовуються у вбудованих системах спеціального призначення, а останнім часом їх застосовують повсюдно - від бортових систем управління літаком, до побутових приладів. Розробка багатопроцесорних обчислювальних систем (БПС) зазвичай має на меті підвищити рівень надійності або рівень продуктивності системи до значень, недоступних або важких для впровадження в традиційних комп’ютерних системах. У першому випадку виникає питання про наявність спеціальних засобів забезпечення відмовостійкості комп’ютерних систем, основною особливістю (і перевагою) яких є відсутність будь-якого єдиного ресурсу, вихід з ладу якого призводить до фатального виходу з ладу всієї системи. Використання операційної системи в режимі реального часу завжди пов’язане з обладнанням, об’єктом, а також з подіями, що відбуваються на об’єкті. Система в режимі реального часу, як апаратно-програмний комплекс, включає датчики, що записують події на об’єкті, модулі введення / виведення, які перетворюють показання датчиків у цифрову форму, придатну для обробки цих показань на комп’ютері, і, нарешті, комп’ютер з програмою, яка реагує на події, що відбуваються на об’єкті. RTOS орієнтована на обробку зовнішніх подій. Саме це призводить до принципових відмінностей (порівняно із ОС загального призначення) у структурі системи, у функціях ядра, у побудові системи введення-виведення. RTOS може бути схожа за своїм користувальницьким інтерфейсом на операційні системи загального призначення, але за своєю структурою вона зовсім інша. Крім того, використання RTOS завжди є специфічним. Якщо ОС загального призначення зазвичай сприймається користувачами (а не розробниками) як готовий набір програм, то RTOS служить лише інструментом для створення конкретного апаратно-програмного комплексу в режимі реального часу. А отже, найширший клас користувачів RTOS - це розробники комплексів реального часу, люди, що проектують системи контролю та збору даних. Розробляючи та проектуючи конкретну систему в режимі реального часу, програміст завжди точно знає, які події можуть відбутися на об’єкті, і він знає критичні умови обслуговування кожного з цих подій. Ми називаємо систему реального часу (SRV) апаратно-програмним комплексом, який реагує в передбачувані часи на непередбачуваний потік зовнішніх подій. Система повинна встигнути відреагувати на подію, що сталася на об’єкті, протягом критичного для цієї події часу. Критичний час для кожної події визначається об’єктом і самою подією, і, звичайно, він може бути різним, але час реакції системи необхідно передбачити (обчислити) при створенні системи. Відсутність реакції в передбачуваний час вважається помилкою для систем у режимі реального часу. Система повинна встигнути реагувати на події, що відбуваються одночасно. Навіть якщо дві або більше зовнішніх подій відбуваються одночасно, система повинна встигнути реагувати на кожну з них протягом часових інтервалів, критичних для цих подій. У цьому дослідженні, розглядається ,як частина мережевої відмовостійкої технології, RTOS стає особливим типом програмного забезпечення для управління, яке використовується для організації роботи вбудованих додатків, які характеризуються обмеженими ресурсами пам’яті, низькою продуктивністю та вимогами гарантованого часу відгуку (T<4 мкс), високим рівнем доступності та наявністю засобів моніторингу.
