1.“Real vaqt” deganda nimani tushunasiz? Real vaqt tushunchasi an'anaviy vaqt tushunchasidan nimasi bilan farq qiladi? Javobingizni misollar yordamida tushuntiring

46.​​Vazifalarni real vaqt rejimida rejalashtirish kontekstida “ustuvor inversiya” atamasi deganda nimani tushunasiz?
Prioritet inversiyasi - bu real vaqt rejimidagi vazifalarni rejalashtirishdagi vaziyat bo'lib, unda yuqori ustuvor vazifani talab qiladigan manbaga ega bo'lgan pastroq ustuvor vazifa tufayli yuqori ustuvor vazifa bajarilishiga to'sqinlik qiladi. Bu semaforlar yoki monitorlar kabi an'anaviy sinxronizatsiya mexanizmlaridan foydalanadigan tizimlarda sodir bo'lishi mumkin. Prioritet inversiyasida pastroq ustuvor vazifa resursni oladi va yuqoriroq vazifa bloklanadi va bajarilmaydi. Shu bilan birga, hali ham pastroq ustuvor vazifa yuqori ustuvor vazifa o'rniga samarali ishlaydigan CPUni olishi mumkin. Bu kutilmagan kechikishlarga olib kelishi mumkin va yuqori ustuvor vazifani muddatini o'tkazib yuborishi mumkin.
Prioritet inversiyasi real vaqtda tizimlarda kutilmagan va istalmagan xatti-harakatlarga olib kelishi mumkin, chunki vazifalarni bajarish tartibi kutilgan ustuvorlik tartibiga mos kelmasligi mumkin. Prioritet inversiyasini oldini olish uchun real vaqtda operatsion tizimlar ko'pincha ustuvor meros yoki ustuvor shift protokollari kabi ilg'or sinxronizatsiya mexanizmlaridan foydalanadi. Ushbu mexanizmlar eng yuqori ustuvor vazifa birinchi bo'lib bajarilishini ta'minlash uchun vazifaning ustuvorligini dinamik ravishda sozlaydi.
47. Real vaqt rejimidagi operatsion tizimlarda qo‘llaniladigan “ustuvor inversiya” va “cheksiz ustuvor inversiya” atamalarini tushintiring.
Haqiqiy vaqt rejimidagi operatsion tizimlarda "ustivor inversiya" yuqori ustuvor vazifani bajarishga to'sqinlik qiladigan vaziyatni anglatadi, chunki pastroq ustuvor vazifa yuqori ustuvor vazifaga muhtoj bo'lgan umumiy manbaga ega. Pastroq ustuvor vazifa resursni ushlab turish orqali ustuvorlik tartibini samarali tarzda "teskari o'zgartirdi", bu yuqori ustuvor vazifaning bloklanishiga va bajarilmasligiga olib keldi. "Cheksiz ustuvor inversiya" yuqori ustuvor vazifani pastroq ustuvor vazifa tomonidan bloklangan vaziyatni anglatadi, bu esa o'z navbatida undan ham pastroq ustuvor vazifa bilan bloklanadi. Bloklashning ushbu tsikli cheksiz davom etishi mumkin, bu esa yuqori ustuvor vazifaning hech qachon bajarilmasligiga olib keladi. Bu o'tkazib yuborilgan muddatlarga olib kelishi mumkin va real vaqt tizimlarida jiddiy muammo hisoblanadi. Cheksiz ustuvor inversiya semaforlar yoki monitorlar kabi oddiy sinxronizatsiya mexanizmlaridan foydalanadigan an'anaviy operatsion tizimlarda paydo bo'lishi mumkin, chunki bu mexanizmlar ustuvor inversiyalarni hal qilish mexanizmini ta'minlamaydi. Cheksiz ustuvor inversiyaning oldini olish uchun real vaqt rejimidagi operatsion tizimlar ko'pincha ustuvor meros yoki ustuvor shift protokollari kabi ilg'or sinxronizatsiya mexanizmlaridan foydalanadi, ular eng yuqori ustuvor vazifa birinchi navbatda bajarilishini ta'minlash uchun vazifaning ustuvorligini dinamik ravishda sozlaydi.
48. Zamonaviy protsessorlarning takt tezligi bir necha GHz darajasida bo'lishiga qaramay, nega ko'pgina zamonaviy real vaqt operatsion tizimlari nanosekund yoki mikrosekundlik ruxsatga ega bo'lgan taymer tezligiga ega emas? Yuqori soat tezligiga qaramay, zamonaviy protsessorlarda bir nechta omillar tufayli odatda nanosoniya yoki mikrosekundlik ruxsatga ega apparat taymerlari mavjud emas:
Uskuna cheklovlari: Taymer apparati odatda mustaqil taymer chipi yoki protsessorga o'rnatilgan dasturlashtiriladigan intervalli taymer (PIT) yordamida amalga oshiriladi. Ushbu taymer chiplari apparat cheklovlari tufayli cheklangan ruxsatga ega va odatda bir necha mikrosekundlar yoki o'nlab mikrosoniyalar bilan cheklangan. Yuqori aniqlikdagi taymerlar tizimga sezilarli yuk yuklashi mumkin, chunki ular aniq va tez-tez uzilishlar bilan ishlov berishni talab qiladi, bu protsessor davrlarini sarflaydi va quvvat sarflaydi. Murakkablik: Yuqori aniqlikdagi taymerlar tizimga murakkablik ham qo'shishi mumkin, chunki ular aniq va tez-tez uzilishlar bilan ishlov berishni talab qiladi, bu esa xatolar va barqarorlik muammolari xavfini oshirishi mumkin. Narxi: Yuqori aniqlikdagi taymerlarni joriy qilish tizimga xarajatlarni ham qo'shishi mumkin, chunki taymer apparati, tegishli sxemalar va dasturiy ta'minotni qo'llab-quvvatlash qimmat bo'lishi mumkin.
Shu sabablarga ko'ra real vaqt rejimidagi ko'plab zamonaviy operatsion tizimlarda nanosekundlik yoki mikrosekundlik ruxsatga ega taymerlar mavjud emas. Buning o'rniga ular odatda bir necha mikrosekundlar yoki o'nlab mikrosoniyalar o'lchamlari bilan apparat taymerlaridan foydalanadilar, bu aniqlik, qo'shimcha xarajatlar, murakkablik va narx o'rtasidagi muvozanatni ta'minlaydi. Haqiqiy vaqtda operatsion tizimlar, agar kerak bo'lsa, muayyan vazifalar uchun yuqori aniqlikdagi vaqtni ta'minlash uchun interpolyatsiya yoki ekstrapolyatsiya kabi dasturiy ta'minot usullaridan foydalanishi mumkin.