Разработка отказоустойчивой операционной системы реального времени для вычислительных систем с максимальным рангом отказоустойчивости
Состав работы
|
|
|
|
|
|
Работа представляет собой zip архив с файлами (распаковать онлайн), которые открываются в программах:
- Microsoft Word
Описание
Введение
В течение многих лет приложения на базе ОС реального времени использовались во встроенных системах специального назначения, а с недавнего времени они стали применяться повсюду, от бортовых систем управления ЛА, до бытовых приборов.
Разработка многопроцессорных вычислительных систем (ВС) как правило, имеет своей целью повышение либо уровня надежности, либо уровня производительности системы до значений недоступных или труднореализуемых в традиционных ЭВМ.
В первом случае на передний план встает вопрос о наличии специальных средств обеспечения отказоустойчивости вычислительных систем, основной особенностью (и достоинством) которых является отсутствие какого-либо единственного ресурса, выход из строя которого приводит к фатальному отказу всей системы.
Таким образом, объектом исследования в рамках сетевой отказоустойчивой технологии становится ОСРВ — управляющее программное обеспечение особого типа, которое используется для организации работы встроенных приложений, для которых характерны ограниченность ресурсов памяти, невысокая производительность, а также требования гарантированного времени отклика, высокого уровня готовности и наличия средств автомониторинга.
Данная дипломная работа посвящена разработке специализированной распределенной операционной системы реального времени для отказоустойчивых ВС с рангом отказоустойчивости N(N-1), что означает способность системы функционировать даже в том случае, если произойдут отказы всех элементов системы за исключением одного. Для полного освещения выбранной темы были поставлены следующие задачи:
Провести анализ существующих операционных систем реального времени, выделить основные функциональные требования к ним, дать сравнительную характеристику.
Раскрыть концепцию построения ОСРВ с рангом отказоустойчивости N-1, выделить основные модули операционной системы, функциональные требования к ним и алгоритмы работы.
Раскрыть логику организации отказоустойчивых вычислений на примере конкретной реализации.
Провести анализ надежности отказоустойчивой ВС и дать рекомендации по организации ВС.
Создать программную модель вычислительной системы с распределенной операционной системой реального времени и отработать на ней различные режимы работы.
Рассмотреть возможность портирования (переноса) ОСРВ на платформу TMS320c30, рассмотреть специфические проблемы и сложности при осуществлении портации.
В первой части работы дано краткое описание известных ОСРВ, описаны их функциональные возможности, структура, их направленность (специфические особенности). Также приведена сравнительная характеристика и отмечены те решения, которые можно было бы использовать для разработки собственной специализированной ОСРВ.
Во второй главе описана концепция построения распределенной ОСРВ, были сформулированы основные принципы функционирования перспективной вычислительной системы, включающие в себя многопроцессорность, обеспечение живучести, адаптацию к изменениям внутренних условий среды, поддержку реального масштаба времени, мобильность и открытость программного обеспечения. Предложен пример организации отказоустойчивых вычислений на примере пяти-узловой полносвязной сети ПЭ в условиях постоянной деградации системы.
Далее рассмотрена программная модель ВС и операционной системы, логика работы и взаимосвязь модулей.
В последней главе рассматриваются особенности аппаратной платформы TMS320c30, вопросы реализации вышеприведенных идей с помощью этой платформы, дополнение ОС специфическими для данной архитектуры модулями.
В течение многих лет приложения на базе ОС реального времени использовались во встроенных системах специального назначения, а с недавнего времени они стали применяться повсюду, от бортовых систем управления ЛА, до бытовых приборов.
Разработка многопроцессорных вычислительных систем (ВС) как правило, имеет своей целью повышение либо уровня надежности, либо уровня производительности системы до значений недоступных или труднореализуемых в традиционных ЭВМ.
В первом случае на передний план встает вопрос о наличии специальных средств обеспечения отказоустойчивости вычислительных систем, основной особенностью (и достоинством) которых является отсутствие какого-либо единственного ресурса, выход из строя которого приводит к фатальному отказу всей системы.
Таким образом, объектом исследования в рамках сетевой отказоустойчивой технологии становится ОСРВ — управляющее программное обеспечение особого типа, которое используется для организации работы встроенных приложений, для которых характерны ограниченность ресурсов памяти, невысокая производительность, а также требования гарантированного времени отклика, высокого уровня готовности и наличия средств автомониторинга.
Данная дипломная работа посвящена разработке специализированной распределенной операционной системы реального времени для отказоустойчивых ВС с рангом отказоустойчивости N(N-1), что означает способность системы функционировать даже в том случае, если произойдут отказы всех элементов системы за исключением одного. Для полного освещения выбранной темы были поставлены следующие задачи:
Провести анализ существующих операционных систем реального времени, выделить основные функциональные требования к ним, дать сравнительную характеристику.
Раскрыть концепцию построения ОСРВ с рангом отказоустойчивости N-1, выделить основные модули операционной системы, функциональные требования к ним и алгоритмы работы.
Раскрыть логику организации отказоустойчивых вычислений на примере конкретной реализации.
Провести анализ надежности отказоустойчивой ВС и дать рекомендации по организации ВС.
Создать программную модель вычислительной системы с распределенной операционной системой реального времени и отработать на ней различные режимы работы.
Рассмотреть возможность портирования (переноса) ОСРВ на платформу TMS320c30, рассмотреть специфические проблемы и сложности при осуществлении портации.
В первой части работы дано краткое описание известных ОСРВ, описаны их функциональные возможности, структура, их направленность (специфические особенности). Также приведена сравнительная характеристика и отмечены те решения, которые можно было бы использовать для разработки собственной специализированной ОСРВ.
Во второй главе описана концепция построения распределенной ОСРВ, были сформулированы основные принципы функционирования перспективной вычислительной системы, включающие в себя многопроцессорность, обеспечение живучести, адаптацию к изменениям внутренних условий среды, поддержку реального масштаба времени, мобильность и открытость программного обеспечения. Предложен пример организации отказоустойчивых вычислений на примере пяти-узловой полносвязной сети ПЭ в условиях постоянной деградации системы.
Далее рассмотрена программная модель ВС и операционной системы, логика работы и взаимосвязь модулей.
В последней главе рассматриваются особенности аппаратной платформы TMS320c30, вопросы реализации вышеприведенных идей с помощью этой платформы, дополнение ОС специфическими для данной архитектуры модулями.
Другие работы
Основы теории цепей. Лабораторные работы 1.2.3.
Евгений95
: 10 января 2023
Основы теории цепей.
Лабораторные работы 1.2.3.
Лабораторная работа 1
Зачет
Лабораторная работа 2
Зачет
Лабораторная работа 3
Зачет
650 руб.
Мир глазами Нильса Бора: волны и их восприятие
Elfa254
: 9 августа 2013
Волны и частицы в классическом естествознании.
Вещество в классической теории обычно рассматривается как совокупность дискретных неделимых частиц - материальных точек. В зависимости от рассматриваемой задачи в их роли могут выступать макроскопические объекты, молекулы, атомы и т.д.
Введение в естествознание концепции поля, в большинстве случаев описываемого непрерывными и обращающимися на бесконечности в 0 весьма сложными функциями координат и времени , ставит вопрос о их разложении по более про
5 руб.
Политический терроризм в восприятии русской либеральной общественной мысли в начале XX века
Qiwir
: 10 января 2014
Рудь Марина Юрьевна, доктор философских наук, доцент, доцент кафедры философии и социологии Краснодарского университета МВД России.
Рост насилия в жизни современного общества делает проблему терроризма чрезвычайно актуальной как для населения, так и для исследователей-специалистов: юристов, социологов, историков, психологов. В правовой литературе существуют различные определения понятий "терроризм", "международный терроризм", "террористический акт", многочисленные классификации терроризма. Одна
10 руб.
Тепломассообмен КГУ Курган 2020 Задача 1 Вариант 17
Z24
: 12 января 2026
По горизонтально расположенной стальной трубе λ = 20 Вт/(м·К)) со скоростью ω течет вода, имеющая температуру tв. Снаружи труба охлаждается окружающим воздухом, температура которого tвоз при давлении 0,1 МПа. Определить коэффициенты теплоотдачи α1 и α2 соответственно от воды к стенке трубы и от стенки трубы к воздуху, коэффициент теплопередачи и тепловой поток ql, отнесенные к 1 м длины трубы, если внутренний диаметр трубы равен d1, внешний — d2. Данные, необходимые для решения задачи, выбрать и
250 руб.