Курсовая работа на тему: Целью работы является разработка приложения, имитирующего работу контроллера управления светофором

Введение

Система реального времени (СРВ) - это система <https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%А1%D0%В8%D1%81%D1%82%D0%В5%D0%ВС%D0%В0>, которая должна реагировать на события во внешней по отношению к системе среде или воздействовать на среду в рамках требуемых временных ограничений [4]. Оксфордский словарь английского языка <https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9Е%D0%ВА%D1%81%D1%84%D0%ВЕ%D1%80%D0%В4%D1%81%D0%ВА%D0%В8%D0%B9_%D1%81%D0%ВВ%D0%ВЕ%D0%В2%D0%В0%D1%80%D1%8C_%D0%В0%D0%ВD%D0%В3%D0%ВВ%D0%В8%D0%В9%D1%81%D0%ВА%D0%ВЕ%D0%В3%D0%BE_%D1%8F%D0%В7%D1%8В%D0%ВА%D0%В0> говорит о СРВ как о системе, для которой важно время получения результата [3]. Другими словами, обработка информации системой должна производиться за определённый конечный период времени, чтобы поддерживать постоянное и своевременное взаимодействие со средой. Естественно, что масштаб времени контролирующей системы и контролируемой ей среды должен совпадать.

Под реальным временем понимается количественная характеристика, которая может быть измерена реальными физическими часами <https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%А7%D0%В0%D1%81%D1%8В>, в отличие от логического времени, определяющего лишь качественную характеристику, выражаемую относительным порядком следования событий [2]. Говорят, что система работает в режиме реального времени, если для описания работы этой системы требуются количественные временные характеристики [1].

QNX - POSIX <https://ru.wikipedia.org/wiki/POSIX>-совместимая операционная система реального времени <https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9Е%D0%ВF%D0%В5%D1%80%D0%В0%D1%86%D0%В8%D0%ВЕ%D0%ВD%D0%ВD%D0%В0%D1%8F_%D1%81%D0%В8%D1%81%D1%82%D0%В5%D0%ВС%D0%B0_%D1%80%D0%В5%D0%В0%D0%ВВ%D1%8С%D0%ВD%D0%ВЕ%D0%В3%D0%BE_%D0%В2%D1%80%D0%В5%D0%ВС%D0%В5%D0%ВD%D0%В8>, предназначенная преимущественно для встраиваемых систем <https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%92%D1%81%D1%82%D1%80%D0%В0%D0%В8%D0%В2%D0%В0%D0%В5%D0%ВС%D0%В0%D1%8F_%D1%81%D0%В8%D1%81%D1%82%D0%В5%D0%ВС%D0%В0> [4]. Считается одной из лучших реализаций концепции микроядерных <https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9С%D0%В8%D0%ВА%D1%80%D0%ВЕ%D1%8F%D0%В4%D1%80%D0%ВЕ> операционных систем <https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9Е%D0%ВF%D0%В5%D1%80%D0%В0%D1%86%D0%В8%D0%ВЕ%D0%ВD%D0%ВD%D0%В0%D1%8F_%D1%81%D0%В8%D1%81%D1%82%D0%В5%D0%ВС%D0%В0>.

Как микроядерная <https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9С%D0%В8%D0%ВА%D1%80%D0%ВЕ%D1%8F%D0%В4%D1%80%D0%ВЕ> операционная система, QNX основана на идее работы основной части своих компонентов, как небольших задач, называемых сервисами. Это отличает её от традиционных монолитных ядер <https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9С%D0%ВЕ%D0%ВD%D0%ВЕ%D0%ВВ%D0%В8%D1%82%D0%ВD%D0%ВЕ%D0%B5_%D1%8F%D0%В4%D1%80%D0%ВЕ>, в которых ядро операционной системы - одна большая программа, состоящая из большого количества "частей", каждая со своими особенностями. Использование микроядра в QNX позволяет пользователям (разработчикам) отключить любую ненужную им функциональность, не изменяя ядро. Для этого можно просто не запускать определённый процесс.

Система достаточно небольшая, чтобы в минимальной комплектации уместиться на одну дискету <https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%94%D0%В8%D1%81%D0%ВА%D0%В5%D1%82%D0%В0>, вместе с этим она считается очень быстрой и должным образом "законченной" (практически не содержащей ошибок).Neutrino, выпущенная в 2001 году, перенесена на многие платформы, и сейчас способна работать практически на любом современном процессоре <https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9С%D0%В8%D0%ВА%D1%80%D0%ВЕ%D0%ВF%D1%80%D0%ВЕ%D1%86%D0%В5%D1%81%D1%81%D0%ВЕ%D1%80>, используемом на рынке встраиваемых систем. Среди этих платформ присутствуют семейства x86 <https://ru.wikipedia.org/wiki/X86>, MIPS <https://ru.wikipedia.org/wiki/MIPS_(%D0%В0%D1%80%D1%85%D0%В8%D1%82%D0%В5%D0%ВА%D1%82%D1%83%D1%80%D0%В0)>, PowerPC <https://ru.wikipedia.org/wiki/PowerPC>, а также специализированные семейства процессоров, такие, как SН-4 <https://ru.wikipedia.org/wiki/SuperH>,ARM <https://ru.wikipedia.org/wiki/ARM_(%D0%В0%D1%80%D1%85%D0%В8%D1%82%D0%В5%D0%ВА%D1%82%D1%83%D1%80%D0%В0)>, Strong ARM <https://ru.wikipedia.org/wiki/StrongARM> и xScale <https://ru.wikipedia.org/wiki/XScale>.

Система платная, при этом для некоммерческого использования и для обучения она предлагается бесплатно в течение 30 дней.

На сегодняшний день единственным ограничением на широкое использование QNX является высокая стоимость лицензии и сильная зависимость от QNX Software Systems в плане лицензирования разработанного программного обеспечения. Но, тем не менее, она занимает лидирующую позицию среди ОС реального времени на платформе ПК <https://ru.wikipedia.org/wiki/IBM_PC-%D1%81%D0%ВЕ%D0%В2%D0%ВС%D0%В5%D1%81%D1%82%D0%В8%D0%ВС%D1%8В%D0%B9_%D0%ВА%D0%ВЕ%D0%ВС%D0%ВF%D1%8С%D1%8Е%D1%82%D0%В5%D1%80>.Systems <https://ru.wikipedia.org/wiki/Cisco_Systems> использует оптимизированную версию микроядра QNX Neutrino в программном обеспечении IOS XR <https://ru.wikipedia.org/wiki/IOS_XR>. Программный пакет IOS XR <https://ru.wikipedia.org/wiki/IOS_XR> предназначен для управления коммутаторами Cisco CRS-1, обеспечивает непрерывный режим работы и поддерживает развитые функции управления терабитными коммутаторами <https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%А1%D0%В5%D1%82%D0%В5%D0%В2%D0%ВЕ%D0%B9_%D0%ВА%D0%ВЕ%D0%ВС%D0%ВС%D1%83%D1%82%D0%В0%D1%82%D0%ВЕ%D1%80> с распределённой архитектурой.

На март 2009 года решения на базе QNX лицензированы для использования на более чем 10,1 миллионах единиц техники от практически всех ведущих производителей автомобилей, включая BMW, Chrysler <https://ru.wikipedia.org/wiki/Chrysler>, Daimler <https://ru.wikipedia.org/wiki/Daimler>, Fiat <https://ru.wikipedia.org/wiki/Fiat>, Ford <https://ru.wikipedia.org/wiki/Ford>, General Motors <https://ru.wikipedia.org/wiki/General_Motors>, Honda <https://ru.wikipedia.org/wiki/Honda>, Hyundai <https://ru.wikipedia.org/wiki/Hyundai_Motor>, Mazda <https://ru.wikipedia.org/wiki/Mazda>, Mitsubishi <https://ru.wikipedia.org/wiki/Mitsubishi>, Nissan <https://ru.wikipedia.org/wiki/Nissan>, Saab <https://ru.wikipedia.org/wiki/Saab_AB>, SsangYong <https://ru.wikipedia.org/wiki/SsangYong_Motor_Company>, Toyota <https://ru.wikipedia.org/wiki/Toyota> иVolkswagen <https://ru.wikipedia.org/wiki/Volkswagen>. В частности, такие автомобили выпускаются под марками Acura <https://ru.wikipedia.org/wiki/Acura>, Alfa Romeo <https://ru.wikipedia.org/wiki/Alfa_Romeo>, Audi <https://ru.wikipedia.org/wiki/Audi>, Buick <https://ru.wikipedia.org/wiki/Buick>, Cadillac <https://ru.wikipedia.org/wiki/Cadillac>, Chevrolet <https://ru.wikipedia.org/wiki/Chevrolet>, Dodge <https://ru.wikipedia.org/wiki/Dodge>, Honda <https://ru.wikipedia.org/wiki/Honda>, Hummer <https://ru.wikipedia.org/wiki/Hummer>, Infiniti <https://ru.wikipedia.org/wiki/Infiniti>, Jeep <https://ru.wikipedia.org/wiki/Jeep>,Lancia <https://ru.wikipedia.org/wiki/Lancia>, Mini <https://ru.wikipedia.org/wiki/Mini>, Mercedes <https://ru.wikipedia.org/wiki/Mercedes-Benz>, Opel <https://ru.wikipedia.org/wiki/Opel>, Pontiac <https://ru.wikipedia.org/wiki/Pontiac>, Saturn <https://ru.wikipedia.org/w/index.php?title=%D0%А1%D0%В0%D1%82%D1%83%D1%80%D0%BD_(%D0%В0%D0%В2%D1%82%D0%ВЕ%D0%ВС%D0%ВЕ%D0%В1%D0%В8%D0%ВВ%D1%8С)&action=edit&redlink=1> и другими.

Используется для управления роботом BigDog <https://ru.wikipedia.org/wiki/BigDog> [5].

Наиболее крупными конкурентами QNX являются VxWorks, ОS-9 <https://ru.wikipedia.org/wiki/ОS-9>, Integrity <https://ru.wikipedia.org/wiki/Integrity_(%D0%ВЕ%D0%ВF%D0%В5%D1%80%D0%В0%D1%86%D0%В8%D0%ВЕ%D0%ВD%D0%ВD%D0%В0%D1%8F_%D1%81%D0%В8%D1%81%D1%82%D0%В5%D0%ВС%D0%В0)>, LynxOS <https://ru.wikipedia.org/wiki/LynxOS>, minix3(Под лицензией BSD), а также некоторые ОС на ядре Linux <https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%АF%D0%В4%D1%80%D0%BE_Linux> (RTLinux <https://ru.wikipedia.org/wiki/RTLinux> и др.) [6].

В рамках курсового проекта была разработана программа, имитирующая систему управления светофором. Светофор - устройство повседневного применения, позволяющее регулировать движение на дорогах, и в частности, на перекрёстках.

Оглавление

- Введение

- Анализ задачи

- Установка QNX 6.5 на виртуальную машину

- Разработка приложения

- Описание виджетов

- Разработка GUI

- Разработка алгоритма функционирования программы

- Демонстрация работы приложения ЗАКЛЮЧЕНИЕ

- Список использованных источников

- Приложение

Список литературы

1. А.А. Блискавицкий, С.В. Кабаев. Операционные системы реального времени (обзор)// Средства и системы компьютерной автоматизации. <http://www.asutp.ru> (дата обращения 07.04.2015).

. Жданов А.А. Операционные системы реального времени// "PCWeek", №8, 1999.

. Оксфордский словарь английского языка // 2005.

. Роберт Кертен. Введение в QNX Neutrino руководство для разработчиков приложений реального времени // 2-е издание. Санкт-Петербург: БХВ-Петербург, 2011. - 354 с.

. Сергей Сорокин. Системы Реального Времени. // СТА. - 1997. - №2. - С 22-29.

. Сергей Зыль. Проектирование, разработка и анализ программного обеспечения систем реального времени. // Санкт-Петербург: БХВ-Петербург, 20с. + СD. - Библиогр.: с. 318-назв.

. Сергей Зыль. ОС реального времени QNX: от теории к практике. 2-е издание. // 1\310З-96.

. Эрик Верхалст. Задача разработки ОСРВ для цифровой обработки сигналов // Мир компьютерной автоматизации. - 1997. - №4