Мультисреда в режиме реального времени
| Разработчик | Белл Лаборатории [ 1 ] |
|---|---|
| Написано в | С [ 2 ] |
| Семейство ОС | Unix-подобный |
| Рабочее состояние | Версия UNIX-RTR/3B21D все еще используется. |
| Маркетинговая цель | реального времени Вычислительные приложения |
| Доступно в | Английский |
| Платформы | ПДП-11 , [ 1 ] 3Б20Д , 3Б21Д |
| ядра Тип | Микроядро [ 1 ] ОСРВ |
Multi-Environment Real-Time ( MERT ), позже переименованный в UNIX Real-Time ( UNIX-RT ), [ 3 ] — это гибридная операционная система с разделением времени и реального времени, разработанная в 1970-х годах в Bell Labs для использования во встроенных миникомпьютерах (особенно PDP-11 ). Версия под названием Duplex Multi Environment Real Time ( DMERT ) была операционной системой для AT&T 3B20D миникомпьютера телефонной коммутации , разработанная для обеспечения высокой доступности ; [ 4 ] [ 5 ] [ 6 ] Позже DMERT был переименован в Unix RTR (Real-Time Reliable). [ 6 ]
Обобщение от Bell Labs операционной системы разделения времени Unix . [ 7 ] MERT имел переработанное модульное ядро , способное запускать программы Unix и привилегированные в реальном времени вычислительные процессы . Структуры данных этих процессов были изолированы от других процессов, при этом передача сообщений была предпочтительной формой межпроцессного взаимодействия (IPC), хотя общая память также была реализована . У MERT также была собственная файловая система реального времени баз данных со специальной поддержкой больших, смежных файлов статического размера, которые используются в приложениях . На дизайн MERT повлияли THE Хансена Дейкстры, Monitor IBM и CP-67 . [ 2 ]
Операционная система MERT имела четырехуровневую структуру в порядке убывания защиты : [ 2 ]
- Ядро: распределение ресурсов памяти, процессорного времени и прерываний
- Процессы режима ядра, включая ввода-вывода (I/O) драйверы устройств , файловый менеджер, подкачки диспетчер , корневой процесс , который подключает файловый менеджер к диску (обычно в сочетании с диспетчером подкачки).
- Супервайзер операционной системы
- Пользовательские процессы
Стандартным супервизором был MERT/UNIX, эмулятор Unix с расширенным интерфейсом системных вызовов и оболочкой , которая позволяла использовать специальные механизмы IPC MERT, хотя RSX-11 . существовал также эмулятор [ 2 ]
Ядерные и неядерные процессы
[ редактировать ]Одной интересной особенностью, которую представил DMERT – UNIX-RTR, было понятие процессов ядра . Это связано с его корнями в микроядерной архитектуре. В поддержке есть отдельная команда ( /bin/kpkill) скорее, чем ( /bin/kill), который используется для отправки сигналов процессам ядра. Вероятно, также есть два разных системных вызова ( kill(2) и kpkill(2), первый для завершения пользовательского процесса, второй для завершения процесса ядра). Неизвестно, какая часть обычного механизма сигнализации пользовательского пространства присутствует в /bin/kpkill, предполагая, что для этого есть системный вызов, неизвестно, можно ли отправлять различные сигналы или просто отправлять один. Также неизвестно, есть ли у процесса ядра способ перехвата доставляемых ему сигналов. Возможно, разработчики UNIX-RTR реализовали целый интерфейс прикладного программирования сигналов и сообщений (API) для процессов ядра.
Биты файловой системы
[ редактировать ]Если у кого-то есть root в системе UNIX-RTR, он наверняка скоро обнаружит, что его ls -l результат немного отличается от ожидаемого. А именно, есть два совершенно новых бита в drwxr-xr-x поле. Оба они находятся в первом столбце и C (смежные) и x ( экстенты ). Оба из них имеют отношение к смежным данным, однако один может быть связан с индексными дескрипторами , а другой - с неметаданными.
Пример ls -l:
drwxr-xr-x root 64 Sun Dec 4 2003 /cft
xrwxr-xr-x root 64 Mon Dec 11 2013 /no5text
Crwxr-xr-x root 256 Tue Dec 12 2014 /no5data
Эмулятор Lucent и VCDX
[ редактировать ]AT&T, затем Lucent , а теперь Alcatel-Lucent , являются поставщиками пакета ATT3bem на базе SPARC и Solaris -OEM (который находится в Solaris SPARC в /opt/ATT3bem). Это полноценный эмулятор 3B21D (известный как 3B21E, система, лежащая в основе Very Compact Digital eXchange или VCDX), который предназначен для обеспечения производственной среды для части административного модуля (AM) коммутатора 5ESS . Существуют части 5ЭСС, вообще не входящие в состав микрокомпьютера 3Б21Д: СМ и КМ. В эмуляторе рабочая станция называется «AW» (административная рабочая станция). Эмулятор устанавливается с Solaris 2.6/SPARC, а также поставляется с Solstice X.25 9.1 (SUNWconn), ранее известным как SunLink X.25. Причина комплектации стека X.25 эмулятором 3B21D заключается в том, что Bell System, региональные операционные компании Bell и ILEC по-прежнему используют сети X.25 для своих наиболее важных систем (телефонные коммутаторы могут работать на X.25 или Datakit VCS). II, аналогичная сеть, разработанная в Bell Labs, но у них нет стеков TCP/IP).
Эмулятор AT&T/Alcatel-Lucent — непростая программа для корректной работы, даже если удается получить образ с извлеченного рабочего выходного файла «dd» жесткого диска 5ESS. Во-первых, существует немало ошибок, которые пользователь должен обойти в процессе установки. Как только это будет сделано, появится файл конфигурации, который подключает периферийные устройства к эмулируемым периферийным устройствам. Но на компакт-диске имеется скудная документация, описывающая это. Имя этого файла — em_devmap для SS5 и em_devmap.ultra для Ultra60.
Кроме того, одна из ошибок, упомянутых в процессе установки, — это неработающий сценарий для правильного выполнения fdisk и создания образов жестких дисков: определенные вещи необходимо записывать с определенными смещениями, поскольку процесс /opt/ATT3bem/bin/3bem ожидает или кажется, что нужны эти жестко запрограммированные локации.
Эмулятор работает на SPARCstation-5 и UltraSPARC-60. Вполне вероятно, что 3B21D эмулируется на современном SPARC быстрее, чем процессор микрокомпьютера 3B21D на самом деле работает, как измерено в MIPS. Самое сложное в использовании эмулятора — это получение образа жесткого диска DMERT/UNIX-RTR для фактического запуска. Операционная система 5ESS доступна только нескольким людям, сотрудникам и клиентам поставщика, которые либо работают над ней, либо пишут для нее код. Наличие образа работающей системы, который можно получить на eBay, извлечь из работающего 3B21D и сохранить в файл или поместить в Ultra60 или SPARCstation-5, предоставляет ресурсы для попытки запустить систему UNIX-RTR.
Вывод uname -a оболочки Bourne под управлением UNIX-RTR (Real-time Reliable):
# uname -a
<3B21D> <3B21D>
Хотя в системах 3B20D он будет печатать 20 вместо 21, хотя 3B20D встречаются редко, в настоящее время большинство систем 5ESS, отличных от VCDX, представляют собой аппаратное обеспечение 3B21D, а не 3B20D (хотя программное обеспечение на них работает нормально). В 3B20D используется процессор WE32000 , а в 21 — WE32100. Могут быть и другие различия. Одна необычная особенность процессора — это направление роста стека: вверх.
Страница руководства для Falloc (которая может отвечать за выделение непрерывного или расширенного файлового пространства):
FALLOC(1) 5ESS UNIX FALLOC(1)
NAME
falloc - allocate a contiguous file
SYNOPSIS
falloc filename size
DESCRIPTION
A contiguous file of the specified filename is allocated to
be of 'size' (512 byte) blocks.
DIAGNOSTICS
The command complains a needed directory is not searchable,
the final directory is not writable, the file already exists
or there is not enough space for the file.
UNIX-RTR включает команду атомарной замены файлов (atomsw, страница руководства ниже):
ATOMSW(1) 5ESS UNIX ATOMSW(1)
NAME
atomsw - Atomic switch files
SYNOPSIS
atomsw file1 file2
DESCRIPTION
Atomic switch of two files. The contents, permissions, and
owners of two files are switched in a single operation. In
case of a system fault during the operation of this command,
file2 will either have its original contents, permissions
and owner, or will have file1's contents, permissions and
owner. Thus, file2 is considered precious. File1 may be
truncated in case of a system fault.
RESTRICTIONS
Both files must exist. Both files must reside on the same
file system. Neither file may be a "special device" (for
example, a TTY port).
To enter this command from the craft shell, switching file
"/tmp/abc" with file "/tmp/xyz", enter for MML:
EXC:ENVIR:UPROC,FN="/bin/atomsw",ARGS="/tmp/abc"-"/tmp/xyz";
For PDS enter:
EXC:ENVIR:UPROC,FN"/bin/atomsw",ARGS("/tmp/abc","/tmp/xyz")!
NOTE
File 1 may be lost during a system fault.
FILES
/bin/atomsw
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Перейти обратно: а б с Байер, ДЛ; Ликлама, Х. (1975). MERT: мультисредовая операционная система реального времени . Пятый симпозиум ACM по принципам операционных систем. Остин, Техас. дои : 10.1145/800213.806519 . Проверено 18 августа 2008 г.
- ^ Перейти обратно: а б с д Ликлама, Х.; Байер, Д.Л. (июль – август 1978 г.). «Операционная система МЕРТ». Технический журнал Bell System . 57 (6): 2049–2086. дои : 10.1002/j.1538-7305.1978.tb02142.x . S2CID 8711402 .
- ^ Боденштаб, Делавэр; Хоутон, ТФ; Келлеман, Калифорния; Ронкин, Г.; Шан, EP (1984). «Опыт портирования операционных систем UNIX». Технический журнал AT&T Bell Laboratories . 63 (8): 1769–1790. дои : 10.1002/j.1538-7305.1984.tb00064.x . S2CID 35326182 .
- ^ Кейн, младший; Андерсон, Р.Э.; Маккейб, PS (январь 1983 г.). «Процессор 3B20D и операционная система DMERT: обзор, архитектура и производительность DMERT». Технический журнал Bell System . 62 (1): 291–301. дои : 10.1002/j.1538-7305.1983.tb04396.x . S2CID 31828139 .
- ^ Гржелаковски, МЭ; Кэмпбелл, Дж. Х.; Дубман, М.Р. (январь 1983 г.). «Процессор 3B20D и операционная система DMERT: Операционная система DMERT». Технический журнал Bell System . 62 (1): 303–322. дои : 10.1002/j.1538-7305.1983.tb04397.x . S2CID 12901173 .
- ^ Перейти обратно: а б Уоллес, Джон Дж.; Барнс, Уолтер В. (август 1984 г.). «Проектирование сверхвысокой доступности: операционная система Unix RTR» (PDF) . IEEE-компьютер . 17 (8). IEEE : 31–39. дои : 10.1109/MC.1984.1659215 . S2CID 17689432 .
- ^ Ричи, Деннис М. (1977). Система разделения времени Unix: ретроспектива . Десятая Гавайская международная конференция по системным наукам. Архивировано из оригинала 5 февраля 2015 года.
