المقايضة في الأنظمة المدمجة

تكلفة الأداء ترادوف لأنظمة مدمجة.

جولي S. فانت روبرت بيتيت.

تتطلب هندسة البرمجيات الإبداع والتصميم الشامل والتحليل، وقرارات تصميم الصوت. وكثيرا ما تنطوي قرارات التصميم على مقايضات وآثار مرتبطة بها. ولذلك، من المهم أن تستند قرارات التصميم إلى تحليل سليم. وفيما يتعلق بالنظم المدمجة، فإن المحركات الرئيسية غالبا ما تكون الأداء والتكلفة. وبالتالي الغرض من هذه الورقة هو وصف نهج للمساعدة في عملية اتخاذ القرار التصميم على التكاليف والأداء المقايضات للأنظمة المضمنة. على وجه التحديد، فإنه يقدم نهجا يحركها النموذج لفهم والتواصل بين مقايضة تكلفة الأداء.

المراجع.

معلومات حقوق التأليف والنشر.

المؤلفين والانتماءات.

جولي S. فانت 1 روبرت G. بيتيت 1 1. شركة الفضاء الجوي شانتيلي فيرجينيا الولايات المتحدة الأمريكية.

حول هذه الورقة.

توصيات شخصية.

استشهد ورقة.

المراجع المرجعية ريس ريفوركس زوتيرو.

.BIB بيبتكس جابريف منديلي.

استشهد ورقة.

المراجع المرجعية ريس ريفوركس زوتيرو.

.BIB بيبتكس جابريف منديلي.

جدول المحتويات.

أكثر من 10 مليون وثيقة علمية في متناول يدك.

تبديل الطبعة.

&نسخ؛ 2017 سبرينجر الدولية للنشر أغ. جزء من الطبيعة سبرينجر.

ترادوفس محرك جزءا لا يتجزأ من نظام التشغيل الاختيار في تصاميم الاتصالات.

عند تصميم معدات الاتصالات، كبيرة أو صغيرة، واختيار نظام التشغيل جزءا لا يتجزأ من (أوس) وربما يكون القرار الأكثر أهمية ستجعل. ويؤثر هذا الاختيار تأثيرا كبيرا على الوقت الذي يتجه فيه النظام، والوظائف، والتكلفة، والأداء، والموثوقية للنظام الناتج. في الواقع، جوهر عملية اختيار نظام التشغيل هو تحديد المبادلات المناسبة بين تلك الخصائص الخمس.

لحسن الحظ، جعل هذه المقايضات أسهل من أي وقت مضى هذه الأيام، لعدة أسباب. وتتوافر الآن أدوات متطورة على نحو متزايد لدعم استخدام الحبات المطورة داخليا. وفي الوقت نفسه، فإن موردي أنظمة التشغيل المدمجة يقدمون مجموعة واسعة من الخيارات المتخصصة. وكانت النتيجة تنويع وتخصص أنظمة التشغيل المدمجة. وقد تم تمديد أنظمة التشغيل المدمجة في الوقت الفعلي (رتوس)، مثل فرتكس من منتور جرافيكس و فسوركس من ويند ريفر سيستمز، ألاميدا، كاليفورنيا. لدعم بروتوكولات الشبكات الحالية، واجهات البرمجة القياسية، وآلات جافا الظاهرية (جفمس).

وفي الوقت نفسه، تم إدخال سلالة جديدة من سطح المكتب المستمدة جزءا لا يتجزأ من نظام التشغيل. وأبرز الأمثلة هي ويندوز سي من مايكروسوفت، ريدموند، واش.، و كورسوس من صن مايكروسيستمز، بالو ألتو، كاليفورنيا، من جانبها، وقد حصلت ويندوز سي اهتمام - وهذا ليس فقط بسبب العلامة التجارية ميكروسوفت. الجذب هو توافقه مع واجهات برمجة ويندوز سطح المكتب (Win32)، فضلا عن دعمه لمجموعة غنية من الميزات لأنظمة جزءا لا يتجزأ من التفاعل مع تطبيقات سطح المكتب. وتعزز هذه الميزات من خلال مرافقها، والتي تدعم بناء واجهات المستخدم المتطورة (انظر الجدول).

ومن المثير للاهتمام، وهذا التخصص في أنظمة التشغيل جزءا لا يتجزأ من يعكس اتجاه مماثل في صناعة رقاقة جزءا لا يتجزأ. على سبيل المثال، في خطوة نحو ميكروكنترولر تطبيق محددة، موتورولا، أوستن، تكساس، و عب، أرمونك، N. Y.، تقدم أكثر من 30 متغيرات مختلفة من المعالج بويرك. تم تصميم كل واحد لتطبيقات مع تكلفة مختلفة، والأداء، واستهلاك الطاقة، والمتطلبات الطرفية.

مجموعة متزايدة من الخيارات نظام التشغيل يعطي مصممي نظام الاتصالات المرونة لاختيار نظام التشغيل الأنسب لاحتياجات تطبيق معين. للاستفادة من هذا التنويع والتخصص من أنظمة التشغيل جزءا لا يتجزأ، هؤلاء المصممين يجب تقييم واختيار وتداول مجموعة مناسبة من متطلبات نظام التشغيل قبل البدء في عملية التنمية. في وقت لاحق في هذه المقالة، مثال نظام الهاتف سوف توضح عملية اختيار نظام التشغيل.

قبل النظر في كل من المبادلات الخمسة بشكل فردي، تأطير القضايا من خلال النظر في بعض النقاط العامة. على سبيل المثال، فإن نظام التشغيل أكثر كامل المواصفات هو، وأسهل وبالتالي أسرع هو تطوير تطبيق على رأس ذلك. قد يكون نظام التشغيل حتى الميزات، مثل دعم بروتوكولات الاتصالات معينة. تلك إضافة وظائف وقيمة لتطبيق الناتجة.

لسوء الحظ، تأتي هذه الميزات على حساب زيادة متطلبات الذاكرة. هذه المطالب ترفع تكلفة النظام وتحمل دائما تقريبا عقوبة الأداء. هذه العقوبة هي نتيجة لطبقات البرمجيات المضافة وزيادة كمية المعلومات التي تتبعها نظام التشغيل. والأسوأ من ذلك، أن الذاكرة المضافة وتعزز متطلبات الأداء على حد سواء تترجم إلى زيادة استهلاك الطاقة.

يجب أيضا وزن متطلبات التطبيق النهائي. وباستخدام الهاتف اللاسلكي البسيط عالي الحجم، قد يكون هدف التصميم الرئيسي هو خفض تكلفة النظام. في هذه الحالة، نظام التشغيل في الوقت الحقيقي قابلة للتحجيم هو أكثر من المرغوب فيه سطح المكتب المستمدة جزءا لا يتجزأ من نظام التشغيل. وذلك لأنه يقلل من تكلفة النظام بطريقتين: فهو يتطلب ذاكرة أقل، وأداءه العالي يتيح متطلبات الوقت الحقيقي التي يجب أن تتحقق مع وحدة المعالجة المركزية أبطأ، وانخفاض التكلفة. وعلاوة على ذلك، تقليل الذاكرة وسرعة وحدة المعالجة المركزية كلاهما يساهم في انخفاض استهلاك الطاقة وزيادة عمر البطارية.

ولكن الهدف الأساسي مع الهاتف المتطور قد يكون لتوفير وظائف وسهولة الاستخدام للمستخدم النهائي. وهذا قد يعني إضافة ميزات مثل الوصول إلى الإنترنت وإدارة المعلومات. إذا كتب من الصفر، صياغة هذا البرنامج سوف يستغرق عشرات من الموظفين سنوات لتطوير. استخدام نظام التشغيل المستمد من سطح المكتب يوفر فوائد كبيرة. ومن المرجح أن تشمل المرافق الأساسية لبروتوكول المستخدم واجهة المستخدم، والتي سوف يحلق قدرا هائلا من وقت التطوير والمخاطر الناجمة عن هذه العملية. في حين أن المعالج أسرع قد تكون هناك حاجة بعد ذلك لدعم الاحتياجات في الوقت الحقيقي، وهذا النطاق الترددي يفيد أداء الميزات المضمنة في الهاتف.

قبل اختيار نظام تشغيل مضمن، قيم هذه المبادلات:

وظائف: بالنسبة لنظام الاتصالات، هناك نوعان من جوانب وظائف نظام التشغيل الرئيسية للنظر فيها: دعم الاتصالات ودعم واجهة المستخدم. وعلى مستوى آخر، تتماشى المتطلبات عادة على طول مجالين مختلفين للتطبيق: معدات البنية التحتية وتطبيقات المستعمل النهائي. يعكس هذا التقسيم، أنظمة التشغيل في الوقت الحقيقي وأجهزة الكمبيوتر المستمدة جزءا لا يتجزأ من سطح المكتب وتستهدف عموما لتلبية متطلبات هذين المجالين.

في واحدة من نهاية المتطرفة هي أنظمة التشغيل في الوقت الحقيقي، مثل فرتكس. وتتميز أنظمة التشغيل هذه بميزات للاتصالات والسطوح البينية للمستعمل والتي تلبي متطلبات تطبيقات التجهيزات الأساسية - المعدات. يتم تحسين دعم الشبكات للحالات التي سيتم فيها استخدام المعدات كقناة بيانات. وتشمل التطبيقات المدعومة تمهيد الشبكة، وإدارة الشبكة (بما في ذلك تسجيل الدخول عن بعد)، والتشوير، والتوجيه.

ونظرا لأن معدات البنية التحتية يتم الوصول إليها بشكل عام عبر الشبكة، يتم توفير الحد الأدنى من الدعم لبناء واجهات المستخدم فوق نظام التشغيل في الوقت الفعلي نفسه. بدلا من ذلك، توجد أحكام لتشغيل واجهات المستخدم المتطورة على أجهزة الكمبيوتر المكتبية أو محطات العمل عن بعد. هذه الوصول إلى النظام جزءا لا يتجزأ من بروتوكولات مثل تكب / إب، العموم كائن طلب وسيط العمارة (كوربا)، وبروتوكول إدارة الشبكة بسيطة (سنمب). يتم توفير الوصول إلى قذيفة تفاعلية جزءا لا يتجزأ من خلال بروتوكولات تسجيل الدخول الشبكة، مثل تلنيت.

وفي الطرف الآخر من الطيف، تتجه أنظمة التشغيل المدمجة المستمدة من سطح المكتب نحو تطبيقات المستعمل النهائي، بما في ذلك معدات المشترك والاختبار. وهنا، يسهل دعم الاتصالات قابلية التشغيل البيني للتطبيق إلى التطبيق. ويندوز سي، على سبيل المثال، يتضمن تصفح الإنترنت، واجهة برمجة التطبيقات الهاتفية (تابي)، والوصول إلى الطابعة عن بعد، ومزامنة الملفات. كما يتم توفير الدعم لبناء واجهات المستخدم الرسومية المحلية المتطورة مع إما الملكية أو ويندوز 95 / نت الشكل والمظهر.

الوقت إلى السوق: في أي مكان هو الوقت إلى السوق أكثر حيوية مما كانت عليه في عالم منافسة شديدة من الاتصالات. العوامل الرئيسية التي تؤثر على الوقت إلى السوق هي الوظائف التي يوفرها نظام التشغيل جزءا لا يتجزأ من وتوافر وسهولة التكامل من مكونات برامج طرف ثالث. وتساعد مكونات البرمجيات هذه على تلبية المتطلبات التي لا يحققها نظام التشغيل مباشرة.

السهولة التي يمكن أن تكون متكاملة مكونات طرف ثالث في نظام التشغيل يعتمد كثيرا على واجهات برمجة التطبيقات (أبيس) بدعم من نظام التشغيل. هناك نوعان من معايير أبي الأساسية: المحمولة واجهة نظام التشغيل ل أونيكس (بوسيكس) و Win32. بوسيكس يستند إلى أبيكس أونيكس و Win32 على ويندوز 95 / نت أبيس. وهو مدعوم من قبل العديد من أنظمة التشغيل في الوقت الحقيقي، وكذلك من قبل بعض أجهزة الكمبيوتر المستمدة جزءا لا يتجزأ من سطح المكتب، في حين أن ويندوز سي يدعم Win32.

وهنا أيضا، يعتمد اختيار نظام التشغيل اعتمادا كبيرا على متطلبات التطبيق النهائي. عادة ما تستخدم بروتوكولات الاتصال واجهات بوسيكس. وفي الوقت نفسه، أي شيء تقريبا مكتوبة لجهاز كمبيوتر تميل إلى أن تكون متوافقة مع Win32، مثل قواعد البيانات والعوامل الرسومية واجهة المستخدم. اختر نظام تشغيل يشتمل على واجهات برمجة التطبيقات هذه ويدعمه مكونات برامج تابعة لجهة خارجية. هذه الميزات تسريع الوقت إلى السوق من خلال تبسيط عملية النقل. وعلاوة على ذلك، يتأثر منحنى التعلم المطور من واجهات برمجة التطبيقات المدعومة. سوف تجد المطورين أونيكس من السهل أن نفهم نظام التشغيل الذي يدعم بوسيكس، في حين سوف مطوري الكمبيوتر تجد ويندوز سي أكثر دراية.

سهولة نقل إلى جهاز التطبيق أيضا يؤثر الوقت إلى السوق. تم تصميم أنظمة التشغيل في الوقت الحقيقي مثل فرتكس لتكون استدار إلى الأجهزة المخصصة. مثل هذه الأجهزة تدعم عموما الأدوات وقدرات نظام التشغيل التي تبسط عملية الإرسال. غالبا ما تكون أنظمة التشغيل المدمجة المستمدة من سطح المكتب موجهة نحو تطبيقات الأجهزة المرجعية المرجعية. وهي تتطلب المزيد من دعم الأجهزة لتمكين الوظائف الإضافية التي تقدمها. في حين أن نظام التشغيل المستمد من سطح المكتب يمكن استدار، انها عادة ما تستغرق وقتا أطول من مع نظام التشغيل في الوقت الحقيقي. عملية تسريع نظام التشغيل مثل ويندوز سي إلى الأجهزة المخصصة يمكن تسريع باستخدام طرف ثالث أدوات على مستوى النظام (الشكل 1).

التكلفة: نظام التشغيل جزءا لا يتجزأ من اخترت يجعل مطالب معينة على موارد الأجهزة في تصميم النظام الخاص بك. وهذا يؤثر على تكلفة النظام ككل. حبات إنشاؤها في المنزل يمكن تطويرها لتوفير بالضبط وظيفة المطلوبة من قبل التطبيق. يمكنك تقليل الأجهزة ومعالج النطاق الترددي المطلوب لتلبية متطلبات الأداء في الوقت الحقيقي. خارج الجاهزة، أنظمة التشغيل في الوقت الحقيقي قابلة للتطوير عموما، وتتيح لك تقليل متطلبات الموارد الأجهزة عن طريق تقليص إلى ما تحتاجه فقط. على سبيل المثال، إصدارات فرتكس يمكن تشغيل مع اقل من 2 كيلو بايت من روم وأقل من 1 كيلو بايت من ذاكرة الوصول العشوائي. و فرتكس لا يتطلب أن متحكم تشمل وحدة نقطة العائمة (فبو) أو وحدة إدارة الذاكرة (ممو).

وبسبب أدائها العالي في الوقت الحقيقي، فإن نظام التشغيل في الوقت الحقيقي يتيح لك اختيار معالج أقل بطيئة وأقل تكلفة لتلبية متطلبات التطبيق. في المقابل، أجهزة الكمبيوتر المكتبية المستمدة جزءا لا يتجزأ من عادة تتطلب عدة مئات من كبيتس من روم وذاكرة الوصول العشوائي، بالإضافة إلى المعالج مع دعم ممو و فبو.

الأداء: من حيث الطبيعة، والنظم المدمجة لديها متطلبات الأداء الصارمة. ويختلف الأداء المطلوب حسب التطبيق. من أجل أن يكون "جيدة" يشعر للمستخدم البشري، قد يكون جهاز محمول لتحديث شاشتها في غضون بضع مئات من مللي ثانية أو نحو ذلك. وعلى النقيض من ذلك، قد يتعين على نظام مضمن يتحكم في تبديل البيانات أن يستجيب في النطاق نانوسيكوند، وأن يفعل ذلك بضمانات في الوقت الفعلي.

لتحديد نظام التشغيل الذي يلبي متطلبات أداء التطبيق، وتحديد وتحديد احتياجات التطبيق. على مر السنين، وقد وضعت هذه الصناعة جزءا لا يتجزأ من مثل هذه المجموعة من القياسات، مما يساعد على تحديد قدرات الأداء لنظام التشغيل معين. وتشمل هذه المقاطعة تعطيل الوقت، مقاطعة الكمون، جدولة الكمون، السياق وقت التبديل، وتوقيت دعوة النظام.

المقاطعة تعطيل الوقت هو الوقت الذي يستغرق نظام التشغيل لتعطيل المقاطعات داخليا، وبالتالي حماية المناطق الحرجة. يقيس الكمون الفاصل الزمني بين حدوث المقاطعة وبدء مهمة مرتبطة بتشغيل المقاطعة. الجدولة الكمون هو الفترة بين مهمة ذات أولوية عالية جاهزة للتشغيل والوقت الفعلي الذي يتم تشغيله. الوقت الذي يستغرقه نظام التشغيل للتبديل بين المهام هو السياق تبديل الوقت. على الرغم من أن هذا العدد الأخير هو في كثير من الأحيان نقلت، انها عموما ليست مفيدة جدا. فإنه لا يقيس الوقت نهاية إلى نهاية (كما يفعل المقاطعة الكمون)، الذي يؤثر حقا التطبيق. وأخيرا، توقيت توقيت المكالمات النظام توقيت لأفضل والأسوأ، ومتوسط ​​الحالات لكل خدمة نظام التشغيل (يدعو النظام).

أنظمة التشغيل في الوقت الحقيقي، كما يوحي اسمها، توفر دائما ضمانات لأداءها في الوقت الحقيقي باستخدام تلك المقاييس. مع فرتكس، على سبيل المثال، المقاطعة تعطيل الوقت يتراوح من مئات من نانو ثانية إلى بضع ميكروثانية، اعتمادا على المعالج ومعدل الساعة. وعادة ما يكون زمن الاستجابة في المقاطعة أقل من خمسة ميكروثانية، ويكون كل من جدولة زمن الاستجابة ووقت تبديل السياق عادة أقل من 20 ميكرو ثانية.

أداء في الوقت الحقيقي من أجهزة الكمبيوتر المستمدة جزءا لا يتجزأ من سطح المكتب عموما أقل تميزا بكثير من مع أنظمة التشغيل في الوقت الحقيقي. وهذا الأداء يميل إلى أن يختلف أكثر بين المنتجات المختلفة. وقت تعطيل المقاطعة ووقت تبديل السياق لأجهزة الكمبيوتر المكتبية المضمنة المستمدة من سطح المكتب عادة ما تتراوح من 50 إلى 100 μs. أسوأ حالة المقاطعة الكمون والجدولة الكمون تختلف من 100 μs إلى نطاق ميلي ثانية واحدة.

معظم أنظمة التشغيل جزءا لا يتجزأ من جعل بعض ملخص شامل لمدى ملاءمتها للتطبيقات "الثابت" في الوقت الحقيقي. في هذه التطبيقات، يجب أن يضمن النظام أن الردود ستحدث في الوقت المحدد، في كل مرة. لا يزال يعتبر من الصعب في الوقت الحقيقي ما إذا كان سيتم قياس هذه المواعيد النهائية في غضون نانوثانية، ميلي ثانية، أو حتى ساعات. ببساطة، تحتاج النتائج الصحيحة لتكون متاحة في الوقت المحدد من قبل أي مقياس "في الوقت المحدد" يعني في التطبيق. وباستخدام هذه البيانات، يمكن لمصممي النظام اختيار نظام تشغيل يلبي متطلبات أداء التطبيق.

الموثوقية: لا توجد شركة تريد تطوير منتج لا يمكن الاعتماد عليه. هناك مجموعة كبيرة في العواقب، سواء الأعمال التجارية وربما حتى القانونية، إذا كانت الشركة لا تخلق تطبيق لا يمكن الاعتماد عليها. إذا كان الهاتف الخليوي، على سبيل المثال، يحتاج إلى أن يتم إيقاف تشغيل بعض الأحيان، وعلى مرة أخرى بسبب علة البرمجيات، قد لا ترغب في ذلك المستخدم. لكنه ربما يتسامح معها. ومن ناحية أخرى، فإن المعدات الكامنة وراء شبكة الاتصالات السلكية واللاسلكية لها متطلبات صارمة من حيث الموثوقية، مع عواقب وخيمة إذا لم تستوف هذه المتطلبات.

تختلف أنظمة التشغيل المدمجة في قدرتها على تلبية متطلبات الموثوقية. وعند دراسة هذه القضايا، فإن معايير التنمية والاختبار تدخل حيز التنفيذ. وبالنسبة للتطبيقات "ذات المهام الحرجة" ذات المتطلبات الصارمة للاعتمادية، قد يتطلب الأمر نظام تشغيل مبني على إجراءات تطوير واختبار رسمية. وقد يكون من الضروري تقديم بيانات الاختبار التي تثبت أن 100٪ من اختبار تغطية شفرة نظام التشغيل قد تحقق.

جنبا إلى جنب مع التنمية الرسمية وطرق الاختبار، وخدمة التاريخ هو مصدر قلق. قدرة نظام التشغيل على تلبية متطلبات الموثوقية يمكن أن تبقى على تاريخها في التطبيقات الأخرى المنتشرة. وجود نظام التشغيل مع آلاف الساعات من العملية الناجحة دون فشل يوفر مستوى إضافيا من ضمان أن النظام سوف تعمل بنجاح في تطبيق جديد.

وهناك تأثير ثالث على موثوقية نظام التشغيل هو دعم الأداة. عند إنشاء تطبيق، من الممكن تجنب أو إزالة الأخطاء التي قد تؤدي إلى عدم الموثوقية باستخدام أدوات التطوير. واحدة من مناطق الجذب في لغة جافا هو أنه يمكن القضاء على أنواع معينة من الأخطاء الناجمة عن مؤشرات سيئة. وذلك لأن اللغة لا تدعم مفهوم المؤشر في المقام الأول. يقوم جفم بالتحقق المسبق من تطبيقات جافا قبل تشغيلها. ويمكن إجراء عمليات فحص وقت التشغيل كما ينفذ البرنامج للقضاء على أو عزل الأخطاء في النظام.

حتى التفاعل بين الأجهزة ونظام التشغيل يمكن أن تؤثر على الموثوقية. باستخدام قدرات ممو المتاحة على بعض المعالجات، ونظام التشغيل يمكن أن تحتوي على أخطاء. ويمكن لوحدة إدارة العمليات في هذه المعالجات عزل آثار الخطأ في برنامج واحد من برامج أخرى. ويفي ذلك بما فيه الكفاية بمتطلبات الموثوقية للتطبيقات التي يمكن فيها استرداد الأخطاء في وقت التشغيل دون أن يؤدي ذلك إلى انقطاع معدات غير مقبول.

للتطبيقات تطالب ضمانات موثوقية صارمة عبر شامل، اختبار رسمي وتاريخ الخدمة الإيجابية، رتوس هي الخيار الأنسب. فرتكس، على سبيل المثال، قد تم اعتمادها بموجب معايير رتكا / دو-178B المستوى A لأنظمة الفضاء الجوي الحرجة. من جانبهم، أجهزة الكمبيوتر المضمنة المستمدة من سطح المكتب تعالج عموما احتياجات الموثوقية من خلال الاعتماد على وجود ممو لعزل الأعطال والسماح استرداد رشيقة حيثما كان ذلك ممكنا. معظم أنظمة التشغيل جزءا لا يتجزأ من اليوم، سواء في الوقت الحقيقي والمستمدة من سطح المكتب، ودعم جفم كوسيلة إضافية لتحقيق الوقاية من الأخطاء والعزلة.

ومن الواضح أن العدد المتنامي وتنوع التطبيقات المضمنة سيستمر في دفع تطور وإدخال أنظمة التشغيل المدمجة التي تستهدف مجموعات محددة من المتطلبات والمقايضات. في مجال الاتصالات، وهذا صحيح بشكل خاص. ويجري إدخال معدات اتصالات جديدة بسرعة لتمكين واستغلال التكنولوجيات والخدمات الناشئة. ولتحقيق أفضل استفادة من اتساع نطاق خيارات نظام التشغيل، أصبح من المهم أكثر من أي وقت مضى التعرف على المقايضات المثلى بين الوقت إلى السوق والوظائف والتكلفة والأداء والموثوقية لتطبيق معين. من خلال القيام بذلك، عليك أن تكون قادرا على تحديد نظام التشغيل الأنسب لاحتياجاتك.

اختيار نظام التشغيل الصحيح لتصميم يتطلب دراسة متأنية من مجموعة متنوعة من العوامل. بالنسبة لبعض التطبيقات، قد تكون المتطلبات على خلاف ذلك مع بعضها البعض أنه لا يوجد اختيار نظام التشغيل واضح. غير أن التجربة تدرك أن هناك بعض المبادئ التوجيهية التي يمكن أن تساعد في تحديد العوامل الحاسمة في هذا الاختيار. ويمثل نظام الهاتف اللاسلكي مثالا مثاليا للنظام الذي تتطلب فيه أنظمة تشغيل مختلفة تلبية المطالب المحددة لمختلف قطع المعدات التي تشكل النظام (الشكل 2).

ويمكن تقسيم معدات أنظمة الهاتف إلى أجهزة المستعملين النهائيين أو المشتركين ومعدات البنية التحتية. وكما يبين الشكل، هناك نوعان من أجهزة المشتركين: هاتف منخفض التكلفة ومنخفضة التكلفة وجهاز هاتف عالي الجودة / جهاز بالمتوب عالي التكلفة. وتعتمد أجهزة المستعملين النهائيين هذه بدورها على معدات البنية التحتية لمعالجة الاتصالات مع أجهزة مثل معالجات الموقع الخلوي ومفاتيح المكاتب المركزية. ولتقريب نطاق التطبيقات، يتم تضمين قطعة من معدات الاختبار لاختبار وتصحيح أجهزة الإرسال / المستقبلات الراديوية في موقع الخلية. يتم تفصيل متطلبات كل من هذه الأجهزة، ويوصى باختيار نظام التشغيل منفصل لكل منها.

الهاتف البسيط: من المفترض أن يتم إنتاج هذا الجهاز بكميات كبيرة وبتكلفة منخفضة قدر الإمكان لتوفير الخدمة على مستوى الدخول لعدد كبير من المشتركين. الهاتف يحتاج فقط مجموعة أساسية من الميزات، مع شاشة لد أبجدية رقمية بسيطة. عمر البطارية هو ميزة تنافسية رئيسية، وذلك باستخدام وحدة المعالجة المركزية منخفضة الطاقة، وكذلك تقليل البصمة الذاكرة، هو المهم. إن نظام التشغيل البسيط الذي يدرك الطاقة في الوقت الحقيقي (رتوس) من الحد الأدنى من البصمة سيخدم التطبيق بشكل جيد.

ليس هناك حاجة للرسومات المعقدة، وحماية الذاكرة، أو غيرها من الميزات المستمدة من سطح المكتب. الأداء العالي لل رتوس يسمح باستخدام وحدة المعالجة المركزية أبطأ وأكثر قوة الحفاظ عليها. وعادة ما تكون تكاليف رتوس هذه التكاليف جذابة أو ربما تباع على أساس رسوم لمرة واحدة. وهذا يساعد أيضا على الحفاظ على التكلفة إلى أسفل.

كامل المواصفات الهاتف / بالمسيت: على الطرف الآخر من ميزة / الطيف التكلفة، ستجد الهاتف الراقية. هذا الجهاز لديه قدرات متطورة جدا، ربما بما في ذلك البريد الإلكتروني والوصول إلى الإنترنت. عمر البطارية، فضلا عن التكلفة الإجمالية، يتم التضحية إلى حد كبير لدعم الميزات الراقية. واجهة المستخدم هي رسومية ويتطلب القدرة على النوافذ.

سيتم إنتاج هذا الجهاز في أحجام معتدلة وسوف يقود سعر قسط. من المحتمل أن يتم تشغيل تطبيقات متعددة على الجهاز، أو أن يتم تطوير تطبيقات جديدة من قبل أطراف ثالثة. ولذلك من المهم توفير شكل من أشكال حماية التطبيقات. نظام التشغيل المستمد من سطح المكتب، مع الرسومات والقدرة على تشغيل متعددة، والتطبيقات المحمية، يناسب مشروع القانون.

يجب أن يتعامل معالج موقع الخلية مع تطبيق معقد ولكن مخصص. كما يتم إجراء المكالمات، يجب أن تتبع موقع الخلية مدة المكالمة وتنسيق نقل الدعوة إلى موقع مجاور، كل في الوقت الحقيقي. كما يجب أن تستجيب لأنشطة إدارة الاتصالات وأن تكون متوافقة مع بروتوكولات الإدارة. أسرع المعالج، والمزيد من المكالمات يمكن التعامل معها بشكل صحيح.

في هذه الحالة، من المفيد تداول الذاكرة للأداء. ومن ثم فإن البصمة الذاكرة الكبيرة نسبيا مقبولة طالما أن متطلبات الأداء العام للنظام قد استوفيت. كما يجب تضمين دعم بروتوكولات الشبكات القياسية، مثل تكب / إب. و رتوس كامل المواصفات، مع المدمج في دعم الشبكات والقدرة على التعامل مع الصعب في الوقت الحقيقي متطلبات التطبيق، هو مناسبا.

معدات اختبار الراديو في موقع الخلية: يحتاج تطبيق معدات الاختبار إلى بعض أشكال واجهة المستخدم، وإن لم يكن بالضرورة نموذجا متعدد الأطوار. قد تتفاعل المعدات مع الأجهزة عالية السرعة أو تكون مطلوبة لعينة المعدات تحت الاختبار ضمن أوقات الاستجابة المضمونة. وللمرونة، قد تكون هناك حاجة إلى معدات الاختبار لتشغيل برامج اختبار مختلفة. وقد يتطلب ذلك شكلا من أشكال البرمجة المتعددة. في هذه الحالة، يحدد المزيج المحدد من استجابة واجهة المستخدم في الوقت الحقيقي والبرمجة المتعددة ما إذا كان نظام التشغيل المستمد من سطح المكتب أو رتوس كامل المواصفات سوف تفعل.

تبديل المكتب المركزي: يتكون مفتاح المكتب المركزي من معالجات متعددة. عادة، المعالج الشامل لمراقبة النظام هو وحدة المعالجة المركزية الراقية من نوع وحدة المعالجة المركزية، في حين أن الأجهزة السيطرة على كل خط هاتفي يمكن أن يكون معالج متحكم نوع من نوع مقيم على بطاقة خط.

قد تدعم وحدة تحكم النظام تطبيق يتراوح حجمه بين 10 و 20 ميغابايت من حجم الكائن ويتألف من برامج تطبيقات متعددة. لحماية وظيفة التبديل الشاملة وتلبية متطلبات الجهوزية، وحدة تحكم النظام يحتاج إلى حماية بين مختلف التطبيقات قيد التشغيل. في الواقع، قد يكون الجهاز الأساسي نفسه متسامحا مع الأخطاء وقادر على تبديل لوحات داخل أو خارج أثناء تشغيل النظام. ومن شأن نظام التشغيل المحمي، والوظيفي للغاية دعم خطأ التسامح تلبية أفضل تلك المطالب.

ومع ذلك، فإن بطاقات الخط لديها تطبيقات مخصصة تعمل على أجهزة مخصصة مخصصة للسيطرة على العملية الأساسية للخطوط الواردة. قد تكون هناك متطلبات في الوقت الحقيقي لخدمة العدد الإجمالي للخطوط المتصلة بكل بطاقة خط. استخدام رتوس عالية الأداء هنا.