May 09, 2024

Tööstuslike manustatud arvutite kihistamine

Jäta sõnum

Manussüsteemid jagunevad 4 kihti: riistvarakiht, draiverikiht, operatsioonisüsteemi kiht ja rakenduskiht.
1. Riistvarakiht on kogu manustatud süsteemi alus. Kui olete mikrokontrolleriga ja liidesega tuttav ning oskate programmeerida C- ja assemblerkeeles, on suhteliselt lihtne alustada manustatud süsteemi riistvarakihist. Riistvarakiht on ka draiverikihi aluseks. Suurepärane juhiinsener peab suutma aru saada riistvara skeemist ja CPLD loogikakavandi ise lõpule viima. Samal ajal peab ta olema kursis operatsioonisüsteemi tuuma ja selle ajakavaga. Kuid riistvaraplatvorm on alus ja lisandväärtus sõltub tarkvarast.
Riistvarakiht sobib rohkem elektroonika, side, automaatika, mehhatroonika ja infotehnika erialadele. Omandamist vajavad erialased algteadmised hõlmavad mikrokontrolleri põhimõtteid ja liidesetehnoloogiat, mikroarvuti põhimõtteid ja liidesetehnoloogiat ning C-keelt.
2. Draiveri kiht. See osa on keerulisem. Draiveri insenerid ei pea mitte ainult mõistma lülitusskeeme, vaid olema ka väga kogenud operatsioonisüsteemi tuumas, nii et nende kirjutatud draiver ei monopoliseeriks operatsioonisüsteemi ajalõiku, kui süsteem helistab, mistõttu muud ülesanded ei saa liikuda. Nad ei mõista operatsioonisüsteemi tuuma arhitektuuri ja reaalajas ajastamist ning neil pole head draiveri kirjutamisstiili. Enamikus raamatutes mainitud juhtide lisamise viisi järgi saavad sellega hakkama paljud, kuid nad ei pruugi jõuda isegi nooremautojuhi inseneri tasemele. Niimoodi rakenduse helistamisel kirjutatav draiver on nagu siis, kui avame Windowsis programmi ja käivitame selle ning seejärel avame teise programmi, kas katkestame eelmise programmi või ootame veidi, enne kui käivitame hiljem avatud programmi. Kui tahad olla hea juht ilma kolme-neljaaastase aluseta ja mõne operatsioonisüsteemi tuumaga seotud uuringuteta, ei ole see kerge läbi lüüa, kuid tema palk on neljast manustatud süsteemide kihist kõrgeim.
Juhtkiht sobib rohkem elektroonika, side, automaatika, mehhatroonika, infotehnika, eriti arvutiarhitektuuri erialadele. Lisaks riistvarakihi põhidistsipliinidele peavad nad olema väga valdavad ka andmestruktuuride ja algoritmide, operatsioonisüsteemi põhimõtete ja kompileerimispõhimõtete osas.
3. Operatsioonisüsteemi kiht. Praegu saab vaid öelda, et operatsioonisüsteemi kiht on lihtne siirdamine. Vähesed inimesed on kirjutanud operatsioonisüsteeme või on kirjutanud operatsioonisüsteeme, mille osad puuduvad. Suurema osa sellest tööst teevad juhiinsenerid. Operatsioonisüsteem vastutab süsteemiülesannete silumise, ketaste ja failide haldamise eest ning manustatud süsteemide reaalajas jõudlus on väga oluline. Väidetavalt kulus Microsoftil 300 inimesel XP operatsioonisüsteemi valmimiseks kaks aastat, kokku 600 inimtööaastaga. Hinnanguliselt kulus Hiina Teaduste Akadeemia Tarkvarainstituudi Nuwa Hopeni operatsioonisüsteemi valmimiseks sadu inimaastaid. Seetõttu on see osa tööst suhteliselt mõttetu.
4. Rakenduskiht. See on suhteliselt lihtne. Kui tead, kuidas Windowsi all programmeerimisliidese funktsioone kutsuda, muutub kompileerimis- ja arenduskeskkond ainult operatsioonisüsteemis vastavalt. Sama kehtib ka Java programmeerimise puhul. Manussüsteemides kasutatavate algoritmidega tegelevad professionaalsed algoritmiinimesed ja neid ei pea omistama manussüsteemide ulatusele. Kui see aga hõlmab manustatud süsteemide all olevaid manustatud andmebaase, manussüsteemidel põhinevat võrguprogrammeerimist ja teatud rakendustasemetel põhinevat protokollirakenduste arendamist (näiteks SIP, H.323, Astrisk baasil), on see keerulisem ja keerulisem.

Küsi pakkumist