Microsoft windows 7 ultimate реального времени или разделения времени

Соседние файлы в предмете Системы реального времени

• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #

Разница между разделением времени и операционной системой реального времени

Кажется совсем невероятным, что когда-то дистрибутив операционной системы Windows можно было хранить на таких небольших носителях, как дискеты. Да и сама разновидность этого цифрового носителя уже перешла в разряд «музейных экспонатов». Объем каждой последующей версии ОС все больше и больше, диск с Windows 7 теперь хранит несколько гигабайт инсталляционных файлов. Растут и требования к компьютерному железу — владельцы самых стареньких компьютеров уже не смогут установить последнюю версию Windows. Но даже если это и можно будет сделать, существует вероятность, что некоторые возможности ОС не будут доступны из-за низкой производительности ПК. Все это заставляет задуматься — а стоит ли игра свеч? Ради чего пользователь должен тратить свои деньги на покупку новой системы и на апгрейд старого железа? Что такого в этой Windows 7, чтобы за нее платить деньги?

Чтобы ответить на все эти вопросы, нужно положить на одну чашу весов отрицательные стороны перехода на Windows 7, а на другую — все то, что приобретается с покупкой новой операционной системы. А чтобы взвесить все «за» и «против», пользователь должен знать, с чем он имеет дело. В этом цикле статей мы подробно расскажем обо всех нововведениях и особенностях последней версии операционной системы от Microsoft.

Уже в начале марта корпорация Microsoft сообщила о том, что число проданных лицензий Windows 7 перевалило за 90 млн, достигнув этой впечатляющей цифры менее чем за полгода. Windows 7 стала самой быстропродаваемой ОС за все время. Интересно, что уже через две недели после официального релиза рыночная доля Windows 7 была больше, чем у Apple Snow Leopard, а в феврале, то есть спустя четыре месяца после старта продаж, она приблизилась к 10 процентам. Различные рекорды сопровождают Windows 7 с самого начала продаж. Например, в британском филиале известного интернет-магазина Amazon.com новая ОС побила рекорд числа предварительных заказов, принадлежавший до этого книге «Гарри Поттер и дары смерти». Количество заказов Windows 7 в течение только первых восьми часов реализации превысило число заказанных копий Windows Vista за весь период предварительных продаж.

В начале марта корпорация Microsoft сообщила о том, что еще до конца этого года планирует продать около 300 млн лицензий Windows 7. Учитывая стремительное распространение новой операционной системы, такой прогноз является вполне реальным.

Если вы еще не вошли в число первых девяноста миллионов обладателей лицензий Windows 7, то вполне возможно, что станете одним из трехсот миллионов. А этот цикл статей поможет вам понять все преимущества перехода на Windows 7 и не пропустить ни одного важного улучшения, способного облегчить вашу ежедневную работу.

Вполне возможно, что многие из вас разделят точку зрения маркетологов Microsoft, утверждающих, что переходить на Windows 7 экономически выгодно. Windows 7 — это не очередная модная «фишка»; благодаря новым возможностям, реализованным в этой ОС, пользователи могут тратить меньше времени на выполнение привычной работы, а значит, могут успевать сделать больше за то же количество рабочих часов. Таким образом, приобретение Windows 7 можно расценивать как финансовое вложение, которое довольно быстро не только окупится, но и начнет приносить доход.

⇡#Выбор версии Windows 7

Корпорация Microsoft справедливо рассудила, что аудитория, на которую рассчитана Windows 7, слишком огромна для того, чтобы выпускать одну редакцию операционной системы на всех, поэтому, как и предыдущие версии ОС, Windows 7 была выпущена в нескольких вариантах. Это решение не лишено логики — зачем, например, пользователю, работающему на домашнем ПК, шифрование данных с помощью функций BitLocker? Редакции операционной системы отличаются набором возможностей. Рассмотрим их по порядку, от самой простой и до наиболее функциональной.

Самая простая версия Windows 7 называется «Начальная» (Starter Edition). Эта редакция операционной системы предназначена для предварительной установки на ПК и в розницу не продается. Она содержит наибольшее число ограничений, по сравнению с другими редакциями, и поставляется исключительно с недорогими ноутбуками и нетбуками. Так, например, в ней нет интерфейса Windows Aero, нельзя работать с несколькими мониторами и даже нет возможности изменить фоновый рисунок рабочего стола. Версия Starter Edition существует только в 32-разрядном варианте и поддерживает до 2 Гб оперативной памяти.

Редакция «Домашняя базовая» (Home Basic) — самая простая из тех, которые можно приобрести в розницу. В отличие от версии «Начальная», она доступна как в 32-разрядном, так и в 64-разрядном вариантах и поддерживает до 8 Гб оперативной памяти для версии 64-bit. Среди других ее особенностей можно отметить быстрое переключение между пользователями и организацию совместного доступа к интернету. Эта версия продается как в розницу, так и по OEM-лицензиям.

Редакцию «Домашняя расширенная» (Home Premium) также можно приобрести и в розницу, и по OEM-лицензиям. Эта версия отличается поддержкой до 16 Гб оперативной памяти для 64-разрядной версии. Кроме этого, отличием ее от «Домашней базовой» версии является наличие дополнительных игр, Windows Media Center и поддержка работы с интерфейсом Multi-touch. Кроме этого, в этой редакции реализована возможность создания так называемой домашней группы, предназначенной для удобного объединения всех домашних ПК в единую сеть и обмена данными между ними. А пользователи, работающие с редакциями «Домашняя базовая» и «Начальная», могут лишь присоединяться к уже существующим домашним группам.

Редакция «Профессиональная» (Professional Edition) предназначена как для домашних, так и для корпоративных пользователей. Эта версия продается в розницу, по корпоративным и OEM-лицензиям. Эта редакция отличается возможностью запуска приложений, созданных для Windows XP в специальном режиме XP Mode, возможностью более безопасного подключения к корпоративной сети с использованием функции присоединения к домену, поддержкой нескольких процессоров, а также наличием средств для архивации данных с сохранением в сети. Отметим, что возможности полной архивации системы имеются во всех редакциях Windows 7.

Редакция «Корпоративная» (Corporate) предназначена исключительно для продажи по корпоративным лицензиям. Эта версия содержит большой набор средств, которые могут быть полезными при организации работы сотрудников предприятий. Среди них опция Branch Cache, обеспечивающая кэширование файлов в сети, улучшенное средство для защиты данных BitLocker, функция AppLocker, позволяющая запрещать запуск определенных приложений. Кроме этого, в этой редакции реализована многоязыковая пользовательская среда — можно переключаться между 35 доступными языками.

Редакция «Максимальная» (Ultimate Edition) содержит те же возможности, что и версия «Корпоративная» (Corporate), и отличается лишь вариантами лицензирования. Эту редакцию Windows 7 можно приобрести в коробочном варианте или вместе с новым ПК (по OEM-лицензии).

Основные отличия между версиями Windows 7

⇡#Подготовка к установке

Для специалистов переустановка системы является столь привычным и повседневным действием, что все операции, которые при этом необходимо сделать, четко отработаны, а сам процесс занимает от силы пару часов. Однако для большинства пользователей переустановка ОС — это как переезд на другую квартиру: кое-что забывается на старом месте, что-то приходится обновлять, а то, что вы взяли с собой, часто невозможно найти среди многочисленных коробок и пакетов. Если же речь идет не просто о переустановке, а о переходе на новую ОС, эта процедура оказывается еще сложнее и равносильна переезду в другую страну. Ко всем проблемам, связанным с переносом данных и приложений, добавляется еще и то, что в новой среде вы чувствуете себя не совсем уверенно, новые элементы интерфейса не совсем понятны, а системные средства, которые вы привыкли находить в определенных местах, перенесены или вообще упразднены трудолюбивыми разработчиками.

Чтобы сделать «переезд» на новую ОС менее болезненным, нужно, во-первых, обязательно унести с собой все, что вам может понадобиться «на новом месте», а во-вторых, хорошо себе представлять, что вас там ожидает.

Приняв решение о переходе на новую операционную систему, прежде всего, стоит подумать о создании резервной копии всех данных, которые представляют для вас ценность. Строго говоря, выполнять резервное копирование следует не только при переустановке Windows, это должно быть хорошей привычкой, но, к сожалению, она есть далеко не у всех. Поэтому переход на новую систему — это еще и хороший повод собрать разбросанные по разным папкам фотографии, важные документы, ссылки и прочие вещи, которые вам не хотелось бы потерять, и перенести их в надежное место, например, скопировать их на флэшку или записать на DVD-диски.

Если вы переходите на Windows 7 с Windows XP, возможно, стоит проверить, соответствует ли ваш компьютер системным требованиям, предъявляемым новой ОС. Если вы работали с Windows Vista, то в такой проверке, как правило, нет смысла, поскольку системные требования Windows 7 практически идентичны требованиям, предъявлявшимся для работы Windows Vista.

Самый простой способ проверить, «пойдет» ли на компьютере Windows 7, — загрузить утилиту «Советник по переходу на Windows 7» (Windows 7 Upgrade Advisor), который протестирует конфигурацию системы и сообщит, имеются ли в ней слабые места. В процессе работы «Советник по переходу на Windows 7» проверяет, какие приложения установлены на компьютере, и сообщает о возможных проблемах их запуска на Windows 7. Перед запуском этой утилиты настоятельно рекомендуем подключить к компьютеру все периферийные устройства, которые вы планируете использовать. В первую очередь, это необходимо для того, чтобы приложение идентифицировало устройства, для которых отсутствует драйвер под последнюю версию ОС. Если данная проблема будет обнаружена, соответствующая информация будет включена в отчет программы. Устройства, которые подключены к вашему ПК, сравниваются с теми, что имеются в специальной базе данных устройств, совместимых с Windows 7. Если окажется, что какие-то из устройств по той или иной причине несовместимы, «Советник» об этом сообщит.

После того, как вы убедитесь в том, что все (или почти все) устройства и приложения смогут нормально функционировать в среде Windows 7, нужно заранее запастись драйверами и дистрибутивами. Можете забыть про резервные копии драйверов под Windows XP, для Windows 7 они не подойдут. Поэтому заранее составьте список устройств, для которых требуются драйверы (в этом может помочь стандартный менеджер устройств в «Панели управления» или одна из многочисленных утилит для работы с драйверами, о которых можно прочитать в статье «Удобная работа с драйверами — установка, резервная копия, обновление»). Затем не поленитесь пройтись по сайтам разработчиков устройств и скачать все свежие драйверы под Windows 7, обращая внимание на тип устанавливаемой версии системы — 32- или 64-разрядная. Запишите эти файлы на ту же флэшку, на которую вы скопировали свои данные. В некоторых случаях может понадобиться обновление прошивки одного из устройств, например, материнской платы. Последние версии прошивки вы также можете найти на сайтах производителей по названию модели устройства.

После этого стоит заняться приложениями, которые вам необходимы в повседневной работе. Будьте готовы к тому, что программы, выпущенные в начале века, на Windows 7 не запустятся или будут работать нестабильно. Для таких приложений стоит поискать более новую версию или найти замену. В крайнем случае, на новой системе можно будет использовать одну из новых функций — режим совместимости XP Mode, однако следует помнить, что этот вариант не всегда работает должным образом и не всегда удобен. О совместимости приложений мы поговорим более подробно в следующих статьях.

Составьте список нужных программ, после чего убедитесь в том, что у вас есть их дистрибутивы. Если вы устанавливали программу с диска, постарайтесь найти его, если скачивали из интернета — зайдите на сайт разработчика и загрузите последнюю версию. Скопируйте все дистрибутивы на ту же флэшку (а если на ней не хватит места для всего, то возьмите следующую).

Еще один важный момент, о котором также не стоит забывать — сохранение лицензионных ключей приложений. Особенно это касается тех программ, для которых вы получили активацию по электронной почте, а не приобретали коробочную версию. Для ускорения процесса некоторые лицензионные ключи можно быстро сохранить в одном месте при помощи специальных приложений. Например, бесплатная утилита Belarc Advisor показывает серийные номера MS Office, Abbyy Lingvo, «Антивируса Касперского» и других программ.

Наконец, на тот случай, если после установки Windows 7 вам по каким-то причинам очень нужно будет быстро сделать откат на Windows XP, стоит иметь под рукой образ жесткого диска, на котором будут сохранены не только все файлы, но и рабочая операционная система с установленными приложениями. Этот образ удобно хранить на внешнем жестком диске. Существует масса программ, которые позволяют создать образ жесткого диска, например, Acronis True Image, Handy Backup или Paragon Drive Copy.

⇡#Установка Windows 7

Для пользователей Windows Vista предлагается два варианта установки: обновление (Upgrade) и полная установка (Custom). В первом случае будут сохранены все настройки пользователей, приложения, а также все данные, и система будет готова к работе практически сразу. Во втором же случае необходимо будет выполнять настройку «с нуля»: добавлять пользователей, устанавливать приложения и драйверы, настраивать сеть, переносить данные. Для тех, кто переходит на Windows 7 с Windows XP, доступен только вариант полной установки.

Заметим, что какой бы из вариантов вы ни выбрали, Microsoft в любом случае предупреждает о необходимости предварительного сохранения всех важных данных, поэтому даже в случае выбора варианта обновления полностью полагаться на автоматический перенос файлов не стоит.

Выполнить установку в режиме Upgrade можно только из текущей версии Windows. Если вы решили остановиться на варианте полной установки, то загружать текущую версию Windows не обязательно, так как можно загрузиться с установочного диска Windows 7.

Процесс установки системы достаточно прост и не должен вызвать особых проблем (даже если вы никогда не делали этого раньше). Вам нужно будет выбрать раздел диска, на котором будет установлена новая система (если вы не собираетесь оставлять две системы, то выбирайте тот же раздел, на котором стоит ваша текущая версия Windows). Если вы обновляете Windows Vista, то на следующем этапе установки мастер предоставит вам отчет совместимости, в котором вас предупредят о возможных проблемах с приложениями и драйверами. Возможно, мастер посоветует вам прервать установку и удалить проблемное приложение, которое не будет работать на Windows 7.

Несмотря на то, что окно для ввода лицензионного кода продукта появляется уже в процессе установки, вы можете пропустить этот этап (но не думайте, что на этом проблемы с активацией закончатся). Операционная система установится в любом случае, а вы сможете активировать систему позже, когда начнете с ней работать.

⇡#Первый запуск Windows 7: на что обратить внимание

При переходе на Windows 7 с Windows XP, после установки стоит сразу же заняться настройкой драйверов для подключенных устройств. Запустите «Диспетчер устройств» (Device Manager) (его можно найти в «Панели управления») и обновите драйверы для всех устройств, которые помечены желтым значком. Если вы заранее запаслись нужными драйверами, никаких проблем возникнуть не должно.

В Windows 7 данные по умолчанию хранятся не в тех папках, к которым привыкли пользователи Windows XP. То, что раньше находилось в папке «Documents and Settings», теперь стоит искать в директории «Пользователи» («Users»). Вместо Application Data ищите директорию AppData, а папка «Application Data», находившаяся в папке «Local Settings», теперь переименована в AppData и находится в папке «Local». Папки «Моя музыка» (My Music), «Изображения» (My Pictures) и «Мои Видеозаписи» (My Videos) теперь находятся не в папке «Мои Документы» (My Documents), а на одном уровне с ней.

При «чистой» установке Windows 7 в раздел, где находилась предыдущая версия Windows, системные папки «Program Files» и «Windows» старой ОС получат «суффикс» .old, поэтому если вы забыли создать резервную копию каких-то файлов, вы можете попробовать обнаружить их там.

Если вы не активировали Windows 7 во время установки, сделать это можно теперь, набрав слово «активация» в строке поиска меню «Пуск» и нажав клавишу Enter.

Пользователи Windows Vista могут не обнаружить в новой системе несколько вещей, к которым они привыкли. Так, в Windows 7 по умолчанию нет почтового клиента «Почта» (Windows Mail), программы для работы с видео «Киностудия» (Movie Maker) и средства для управления фотографиями «Фотоальбом» (Photo Gallery). Обновленные версии этих приложений, которые теперь выходят под брендом Windows Live, можно бесплатно скачать в центре загрузки.

⇡#Обновленная панель задач

Панель задач — это та часть интерфейса Windows, к которой постоянно обращается каждый ее пользователь, вне зависимости от того, чем он занимается за компьютером. Панель задач используется для запуска приложений, переключения между открытыми окнами, вызова меню «Пуск». Поэтому нет ничего удивительного в том, что, впервые загрузив Windows 7, пользователь, прежде всего, заметит изменения именно на панели задач.

Место привычных небольших иконок запущенных программ с сопроводительными надписями, обозначающими название приложений, заняли значки гораздо большего размера и без всяких сопроводительных надписей.

Новая панель задач полностью заменяет панель быстрого доступа (Quick Launch). Иконки запущенных приложений располагаются на всем пространстве внизу экрана. Если необходимо, чтобы значок оставался на панели задач и после закрытия программы, достаточно щелкнуть по нему правой кнопкой мыши и выбрать соответствующую команду в контекстном меню — «Закрепить программу в панели задач» (Pin this program to taskbar).

Интересно, что прикрепленный к панели задач ярлык программы остается именно в том месте, где была кнопка запущенного приложения. Порядком отображения иконок на панели задач можно управлять, захватывая их мышью и перемещая на нужную позицию. Иконки тех программ, которые запущены в настоящий момент, выделяются рамкой, поэтому при одном взгляде на экран всегда можно понять, какие приложения работают.

Поднеся курсор к значку работающей программы, можно увидеть эскиз окна приложения. Это не ново — те, кто работал с Windows Vista, помнят о подобной функции, которая называется Live Preview.

Улучшение, добавленное в Windows 7, можно заметить, если речь идет о программе, для которой открыто несколько окон. Например, если пользователь работает с разными документами MS Word одновременно, то, поднеся курсор к значку приложения, он увидит эскизы всех открытых документов. Переместив курсор на эскиз, можно рассмотреть окно более детально, а если это именно то окно, в которое сейчас нужно перейти, то достаточно одного щелчка мыши для его появления на экране. То, что окна одного приложения «собраны» под одной иконкой, освобождает рабочее пространство на панели задач — о размещении открытых окон в два или даже в три ряда теперь можно забыть.

Для тех, кто относится к новшествам настороженно, сообщим, что внешний вид иконок приложений легко настраивается. Открыв окно свойств панели задач, можно, во-первых, уменьшить размер иконок, а во-вторых, выбрать вариант их отображения. Например, можно отключить функцию «сбора» значков окон одного приложения под одной иконкой или же настроить ее включение только в том случае, если окна перестанут помещаться на экране. При выборе этих вариантов отображения рядом с иконкой каждого открытого окна появляется сопроводительный текст.

Однако несмотря на то, что такое отображение привычнее, все же не спешите менять параметры, а попробуйте поработать с настройками панели задач, установленными по умолчанию. Вполне возможно, что работа с окнами, организованная по-новому, покажется вам удобнее.

Кстати, начав работать с окнами приложений, вы можете заметить еще некоторые нововведения. В Windows 7 стало проще сравнивать содержимое двух окон. Если перетащить окно мышкой к левому или к правому краю и попытаться переместить его как бы за экран, оно раскроется таким образом, что займет половину рабочего пространства. Если после этого перетащить другое окно к другой стороне экрана, оно раскроется на второй половине. Если нужно развернуть окно во весь экран, то теперь для этого можно перетащить его к верхнему краю рабочего стола.

Когда открыто много окон, внимание рассеивается. Используя новую функцию Aero Shake, можно быстро скрывать все окна, кроме активного. Для этого достаточно щелкнуть по заголовку окна и, не отпуская кнопку мыши, «потрясти» окно. Чтобы снова отобразить все окна, которые были открыты, «потрясите» его еще раз.

Одна из интересных новинок панели задач — функция Jump Lists. Щелкнув правой кнопкой мыши по иконке программы, можно увидеть новое меню, по внешнему виду напоминающее контекстное меню в приложениях Windows. У меню Jump List есть одно важное отличие от контекстного меню — для того чтобы им воспользоваться, не нужно находиться внутри соответствующего приложения. Функции, доступные из нового меню, могут отличаться, в зависимости от приложения.

Например, для Internet Explorer можно выбрать такие команды, как открытие новой вкладки, переход к часто посещаемым страницам, включение режима приватной работы. Для любой программы доступны такие команды, как открытие приложения и добавление постоянной иконки на панель задач. То, какие именно команды будут доступны из меню Jump List, зависит от разработчиков программ, для которых Microsoft предложила специальное руководство по работе с новыми функциями. Если программа недавно обновлялась и для нее заявлена поддержка Windows 7, то, скорее всего, вы найдете в меню Jump Lists некоторые полезные команды для ее управления. Так, Jump List поддерживается в последних версиях таких популярных приложений, как QIP Infium, Opera, «Mail.Ru Агент», Corel WinDVD Pro, Firefox и пр.

Кнопка «Свернуть все окна» (Show Desktop), которая ранее находилась на панели быстрого запуска, перекочевала в правый угол панели задач. При щелчке по ней все открытые окна по-прежнему сворачиваются. Однако если поднести курсор к кнопке, но не нажимать на нее, можно насладиться новой функцией Aero Peek — все открытые окна станут прозрачными, как бы просветятся рентгеновским лучом, отобразив содержимое рабочего стола.

Если вы не привыкли запускать программы и файлы с рабочего стола, то вряд ли часто пользовались кнопкой сворачивания всех окон. Однако вполне возможно, что теперь вы будете обращаться к ней чаще. Дело в том, что в Windows 7 на рабочем столе можно размещать различные полезные мини-приложения (гаджеты), начиная от прогноза погоды и заканчивая средством для просмотра фотографий. В Windows Vista гаджеты размещались на боковой панели, теперь же этот элемент интерфейса, зарекомендовавший себя не очень хорошо, был устранен, а гаджеты получили в свое распоряжение рабочий стол полностью.

⇡#Улучшенная область уведомлений

Область уведомлений, или, как ее еще называют, системный трей, размещенная в правой нижней части экрана, в новой версии тоже была обновлена. Благодаря этому, пользователи Windows 7 больше никогда не столкнутся с ситуацией, когда каждая программа норовит поместить свой значок в трее, и в результате там располагается столько иконок, что они занимают добрую половину панели задач.

Пользователи Windows 7 могут сами решать, какие значки они хотят видеть в трее. Если значок скрыть, в области уведомлений будет отображаться лишь кнопка, щелчок по которой раскрывает меню со значками приложений.

Пользователь может управлять не только размещением значков в трее, но и отображением уведомлений. Для каждой программы, которая помещена в трей, можно включить или, наоборот, отключить показ уведомлений. Интересно, что по желанию пользователя могут отображаться уведомления, но не показываться иконка приложения, или наоборот.

То же самое касается системных уведомлений и системных иконок. Щелкните правой кнопкой мыши по области уведомлений и откройте ее свойства. Вы сможете включить или отключить показ индикатора громкости, часов, значка сетевого соединения.

Стоит отметить, что если отключить тут показ иконок, то это автоматически отключит и уведомления. Если вы хотите получать уведомления, которые касаются работы сети, звукового адаптера или других компонентов системы, можно переключиться в раздел «Настройка значков уведомлений» (Customize Notification Icons) и выбрать вариант «Показать только уведомления» (Only Show Notifications).

Настраивая показ системных уведомлений, вы столкнетесь с новым понятием Action Center. В Windows 7 все настройки, которые имеют отношение к системным уведомлениям, собраны в едином интерфейсе «Центр поддержки» (Action Center), который пришел на замену «Центру безопасности» (Security Center) в Windows Vista. По умолчанию в области уведомлений показывается лишь значок «Центр поддержки» в виде флажка. Если появляются системные уведомления, флажок помечается красным цветом.

Поднеся курсор к значку, можно посмотреть, сколько имеется непрочитанных уведомлений, а при щелчке по нему открывается окно «Центра поддержки», в котором можно просмотреть все уведомления сразу. Очень продуманное нововведение, ведь получать сообщение системы о том, что на рабочем столе обнаружены неиспользуемые иконки, в момент аврала на работе — это не самое приятное.

⇡#Заключение

На этом мы закончим нашу вступительную статью по Windows 7. Мы рассмотрели все аспекты выбора и все этапы установки новой операционной системы, а также вкратце постарались рассказать о том, что увидит пользователь после первого запуска ОС. С этого момента начинается самое интересное — подробное знакомство с инструментами и возможностями нового продукта Microsoft. О том, какие сокровища хранятся в Windows 7, и как выглядит эта ОС «изнутри», мы поговорим в следующий раз.

Все о Windows 7:

• Скрытый потенциал Windows 7: куда ведет «Проводник»?
• Скрытый потенциал Windows 7: исследуем интерфейс и приложения
• Windows 7: отныне и повсеместно

Цель данной статьи – дать пользователям представление о текущем состоянии расширения реального времени для Windows RTX компании Venturcom. Это желание обусловлено тем, что в среде пользователей по-прежнему наблюдается серьёзный интерес к RTX, однако большинство материалов по этой весьма популярной системе относятся к периоду «младенчества» RTX (1997-1998 г.г.) и уже не отражают современного состояния дел.

Немного истории

Компания Venturcom (теперь Ardence, www.ardence.com, г. Бостон, США) хорошо известна как разработчик двух «революционных» технологий для Windows NT (2000, XP): Component Integrator а, позволяющего использовать Windows для встраиваемых приложений и ставшего основой для Microsoft Windows XP Embedded (1998 год), и расширения реального времени RTX (Real Time eXtention), позволяющего создавать приложения с детерминированным и очень малым временем реакции на внешние события.
В настоящее время на рынке присутствуют несколько расширений реального времени Windows, которые в той или иной степени решают одну и ту же задачу – добавляют к Windows возможности работы в реальном времени. Назовём некоторые из них: INtime фирмы RadisSys Corporation (теперь TenAsys, www.tenasys.com), Hyperkernel фирмы Imagination Systems (затем Nematron, http://www.nematron.com/HyperKernel/index.shtml), CeWin фирмы KUKA Controls GmbH (http://www.kuka-controls.com). Будучи наиболее широко распространённым расширением реального времени для Windows (особенно в России), RTX во многом определил базовые подходы.

ОСРВ и расширения реального времени

Дискуссия о месте расширений реального времени к офисным операционным системам (Windows и Linux) ведётся уже много лет. Основные аргументы сторонников такого подхода хорошо известны и весьма убедительны. Они основываются как на возможностях самого расширения реального времени, так и на достоинствах базовой операционной системы (то есть Windows NT/XP), среди которых [9]:

• возможность создания приложений с характеристиками (по времени реакции, надёжности и компактности), близкими к приложениям в среде операционных систем реального времени (ОСРВ);
• постоянно растущая функциональность Windows-решений при одновременном падении цены на средства разработки и исполнительные (run-time) системы;
• наилучшая поддержка аппаратных средств среди всех операционных систем (поддержка Windows всеми производителями аппаратных средств для архитектуры Intel x86);
• огромный набор приложений и средств разработки различного уровня;
• большое число квалифицированных специалистов и пользователей Windows;
• большое количество литературы по Windows-решениям.

С другой стороны, разработчики операционных систем реального времени правомерно указывают на неполные возможности (с точки зрения классических ОСРВ) расширений реального времени для Windows (впрочем, как и для Linux) [10]. Однако многие из ограничений расширений реального времени [11] успешно устранены в процессе их развития и развития самой Windows, в частности, невозможность создания компактных приложений для загрузки с flash-диска.

Основные возможности RTX

RTX обеспечивает пользователя средствами и утилитами для построения и выполнения программ реального времени вместе со средствами для измерения и «тонкой» настройки производительности как аппаратных, так и программных средств. Расширение RTX глубоко интегрировано в ядро Windows и для обеспечения необходимых функций использует сервис Windows и WIN32 API. Расширение реального времени RTX добавляет к Windows специфическую для реального времени функциональность:

• процессы реального времени, управляемые собственным планировщиком. Этот планировщик работает уже по всем правилам планировщиков реального времени и использует алгоритм вытеснения по приоритетам. Кроме того, процессы реального времени имеют преимущество перед стандартными процессами Win32, вытесняя их. Процессы реального времени обладают совсем иной по сравнению со стандартными процессами Windows степенью надёжности и специфической функциональностью;
• взаимодействие процессов реального времени и стандартных процессов Win32 друг с другом;
• программный интерфейс RTAPI для процессов реального времени, реализующий развитый набор средств, характерный для программных интерфейсов (API) ОСРВ;
• одно и то же приложение может использовать как стандартные функции Win32, так и специфические функции API реального времени (RTAPI), что позволяет выделять критические участки кода приложений Windows и контролировать время и надёжность их выполнения;
• контроль работоспособности и времён реакции системы (зависания стандартных приложений Windows или крах системы не приводят к зависанию приложений реального времени);
• работа с быстрыми часами и таймерами высокого разрешения;
• прямой доступ к памяти и физическим устройствам;
• возможность интеграции с Windows XP Embedded, то есть возможность построения компактных конфигураций (в том числе систем без клавиатуры и монитора).

Компоненты RTX

Расширение RTX включает в себя следующие компоненты:

• уровень аппаратных абстракций (HAL) реального времени (Real-Time HAL);
• подсистему реального времени RTSS (Real-Time Subsystem);
• программный интерфейс расширений реального времени RTAPI (Real-Time Appilication Programming Interface);
• RTWinAPI — стандартизованный интерфейс между Windows CE, NT, 2k, XP и ETS (Phar Lap Embedded ToolSuite);
• RT-TCP/IP, который поддерживает следующие протоколы: TCP, UDP, ARP, ICMP, IPv4, RIPv2. Основное назначение RT-TCP/IP – обеспечить производительность реального времени для сетевых приложений. Эта реализация основывается на стеке TCP/IP v.2.2 фирмы Treck, Inc.;
• RTX USB: поддерживает USB 1.1 и USB 2.0 в среде реального времени.

Архитектура RTX

В первых версиях RTX (до версии 4.3), архитектура которого представлена на рис. 1, уровень HAL реального времени подменял стандартный HAL (Hаrdware Abstraction Layer) Windows. Однако сейчас HAL реального времени представляет собой драйвер Windows, запускаемый на этапе инициализации операционной системы (SERVICE_SYSTEM_START). Компания Venturcom использует следующие свойства HAL для построения на его базе подсистемы реального времени:

• доступность исходных текстов HAL (при подписании соответствующего соглашения с фирмой Microsoft);
• HAL является программным компонентом самого низкого уровня при взаимодействии драйверов ядра с аппаратурой. В частности, именно на уровне HAL происходит первоначальная обработка прерываний от таймера;
• Real-Time HAL содержит поддержку функционирования всей подсистемы реального времени. Так, на основе прерываний от таймера строится диспетчер процессов реального времени. Real-Time HAL отвечает также за исполнение функций ввода/вывода подсистемы реального времени и пр.

На уровне HAL поддерживаются следующие функции реального времени:

• работа с прерываниями. Перехватывая аппаратные прерывания, Real-Time HAL различает прерывания, относящиеся к обработчикам реального времени и обработчикам Windows. Прерывания, которые должны обрабатываться драйверами Windows, отправляются по стандартной цепочке. При этом Real-Time HAL следит за тем, чтобы прерывания не маскировались драйверами Windows более чем на 5 мкс, исключая тем самым возможность пропуска критического события;
• быстрые часы и таймерные службы. Для измерений временных интервалов или для генерации прерываний Real-Time HAL позволяет работать с тиком, разрешение которого равно 1 мкс. Системный таймер синхронизирован с тиком и может работать с периодом 100 мкс, обеспечивая функционирование как стандартных таймерных сервисов, так и дополнительных, входящих в состав подсистемы реального времени.

Поддержка подсистемы реального времени (RTSS)

Подсистема реального времени RTSS обеспечивает исполнение большинства функций и управление ресурсами расширений реального времени. С точки зрения реализации RTSS выглядит как драйвер Windows и выполняется в режиме ядра. Это позволяет достаточно простым способом устроить взаимодействие между процессами реального времени и процессами Windows. Подсистема RTSS обеспечивает исполнение функций RTAPI и содержит планировщик нитей реального времени со 128-ю фиксированными приоритетами. В ней также содержится менеджер объектов, предоставляющий унифицированные механизмы использования системных ресурсов. По сравнению с набором объектов Windows добавлены таймеры и обработчики прерываний. Интерфейс RTAPI является расширением Win32 и содержит прежде всего набор функций, необходимых для управления устройствами. Он реализован в двух видах: как подмножество подсистемы реального времени (RTSS) и как динамическая библиотека (DLL), которая может вызываться из Win32-приложений. Интерфейс RTAPI содержит следующие группы функций:

• управление процессами и нитями: Win32-совместимый интерфейс для управления, создания, изменения приоритетов, профилирования и завершения нитей реального времени;
• управление объектами RTSS: возможности унифицированного управления объектами RTSS (создание, закрытие, доступ). Объектами RTSS являются таймеры, обработчики прерываний и исключительных ситуаций (startup, shutdown, blue screen), нити, процессы, семафоры, мьютексы, разделяемая память, почтовые ящики, консольный и файловый ввод/вывод, регистры;
• взаимодействие между процессами: использование семафоров, мьютексов (mutex) и разделяемой памяти как для взаимодействия нитей реального времени между собой, так и процессов реального времени с процессами WIN32;
• управление памятью: позволяет фиксировать приложения в памяти, запрещая их выгрузку в файл подкачки;
• доступ к физической памяти: приложение пользователя получает возможность доступа к данным по физическим адресам памяти;
• управление прерываниями: содержит функции, позволяющие назначать и запрещать обработчики прерываний, разрешать и запрещать прерывания;
• часы и таймеры: содержит функции управления часами и таймерами (создание, удаление, отмена, инициализация таймеров, назначение обработчиков прерываний);
• управление вводом/выводом: имеется два способа управления устройствами ввода/вывода. Во-первых, приложения пользователя получают возможность непосредственного доступа к адресам портов ввода/вывода, что позволяет программировать работу устройств напрямую. Кроме того, внешнее устройство может управляться специальными (легко разрабатываемыми) драйверами, для работы с которыми RTAPI предоставляет специальный интерфейс.

Расширение RTX поддерживает как однопроцессорные, так и многопроцессорные конфигурации для Windows NT, 2000 и XP. Исполнительная версия RTX, которая поддерживает работу многопроцессорных систем, обеспечивает все возможности однопроцессорной версии плюс возможности многопроцессорных систем, совместимых с архитектурой Intel MPS, что позволяет значительно повысить производительность приложений. Мультипроцессорная версия RTX реализует модель «выделенного процессора», в которой RTSS выполняется только на одном процессоре, в то время как на других процессорах выполняются стандартные приложения Windows.

Разработка приложений и динамических библиотек для RTX

При создании приложений с поддержкой RTX можно использовать ряд средств разработки, отладки и тестирования.

Для разработки

Microsoft Visual Studio или RTX AppWizard для построения RTX-приложений (.exe и .rtss) и динамических библиотек (.dll и .rtdll).

Для отладки

WinDbg фирмы Microsoft, SoftICE фирмы NuMega или Developer Studio Add-in фирмы VenturCom (вместе с Visual Studio).

Утилиты измерения производительности

• KSRTM (Kernel System Response Time Measurement) для измерения времени отклика ядра на прерывание на уровне HAL;
• SRTM (System Response Time Measurement) для измерения времени отклика приложения на прерывание;
• RTX Demo – графическая версия SRTM (рис. 2);
• LTP (Latency Test program) находит периферийные устройства, которые «плохо себя ведут». В цикле эта программа считает число откликов от периферийного устройства за определённый период времени, причём время отклика ожидается за достаточно короткое время.

Средства трассировки и тестирования

В состав RTX SDK включены пакеты TimeView и Platform Evaluator.
Пакет TimeView – средство трассировки реального времени, которое позволяет разработчикам и системным интеграторам эффективно отслеживать события как в самой системе RTX, так и в множестве RTX-приложений пользователя одновременно (до 5 000 000 событий с помощью одного теста). Это позволяет фиксировать такие события, как переключение между потоками (Threads) и использование ресурсов для однопроцессорных и многопроцессорных конфигураций. Пользователю предоставляется графический интерфейс (рис. 3) для задания параметров для отслеживания (Data Collection Setup Wizard) и просмотра полученных данных. Пользователь может указать внутри своей программы типы событий, по которым он хочет собирать информацию.

Пакет Platform Evaluator (рис. 4). Фирма VenturCom разработала широкий набор тестов для измерения временных характеристик производительности как драйверов устройств, так и аппаратных средств, выполняющихся в среде Windows XP/2000/NT как в стандартном режиме, так и в режиме реального времени. Тесты позволяют разработчику в широком диапазоне варьировать загрузку системы, выбирать критерий измерения и определять точность измерений характеристик реального времени для любой аппаратной платформы. Полученные данные измерений производительности для различных конфигураций можно сохранять и сравнивать друг с другом. Это очень полезно как для системных интеграторов при выборе аппаратных средств, так и разработчиков ПО, которые могут легко оценить производительность конкретной системы.

Средства разработки

• RT TCP/IP SDK: средства разработки TCP/IP-приложений реального времени;
• USB SDK: средства поддержки USB 1.1/2.0 для приложений реального времени.

Интеграция RTX с Windows XP Embedded

Расширение реального времени RTX 6.1 for XP Embedded включает три группы компонент: RTX 6.1 Runtime, RT-TCP/IP 2.1 Runtime, демонстрационные приложения RTX. С точки зрения Target Designer а (основной компоненты XP Embedded) RTX 6.1 Runtime состоит из RTX Kernel Core, обеспечивающего функциональность реального времени с поддержкой загрузки RTX-приложений, и RTX Runtime, которая обеспечивает Win32-уровень для утилит и библиотек. В RT-TCP/IP 2.1 Runtime включены компоненты поддержки TCP/IP-стека внутри подсистемы RTSS плюс драйверы различных сетевых карт в компонентной форме. Демонстрационные приложения RTX для XP Embedded содержат утилиты измерения производительности в компонентной форме (RTX Latency Demo, RTX SRTM Demo, RTX Boot-time Tone Demo) и RTX NI-DIO96 Demo — приложение, которое напрямую взаимодействует с драйвером устройств National Instruments Digital IO PCI Board (PCI-DIO-96).

Что нового в последних версиях RTX?

К моменту написания статьи последними выпущенными версиями RTX были версия 6.0 и 6.1. В версии RTX 6.0 были добавлены такие возможности, как:

• поддержка Advanced Programmable Interrupt Controller (APIC) HAL, что обеспечило поддержку ACPI UP/MP HAL, разрешение большего числа линий прерывания, исключение дрейфа часов, уменьшение использования пропускной способности шины;
• поддержка RTX детерминированного стека USB 1.1/2.0;
• детерминированное распределение памяти за счёт непосредственного управления RTX пулом локальной памяти.

В версии 6.1 к существующим функциям добавился ряд новшеств, благодаря которым пользователи RTX получили поддержку технологии PAE (Physical Address Extensions) и приложений, написанных на языке Visual Basic, а также инструмент Device Driver Wizard.

Поддержка технологии Physical Address Extensions

Технология расширения физических адресов (Physical Address Extensions – PAE) корпорации Intel позволяет адресовать до 64 Гбайт физической памяти. До недавнего времени большинство операционных систем для процессоров с архитектурой IA-32 были способны поддерживать лишь 32-разрядную адресацию, что ограничивало объём доступной им памяти величиной в 4 Гбайт. Ситуация изменилась с выходом пакета обновления Windows XP Pro SP2, где по умолчанию имеется поддержка технологии PAE. Новая версия RTX поддерживает PAE для всех реализаций слоя HAL. Продукт RTX 6.1 позволяет использовать в целевой системе до 64 Гбайт оперативной памяти.

Инструмент Device Driver Wizard

До сих пор разработка драйверов устройств была для OEM-пользователей RTX довольно трудоёмкой задачей. Наличие готового каркаса способно значительно ускорить процесс создания специализированных и заказных драйверов для RTX-приложений. Благодаря новому полуавтоматическому инструменту с удобным графическим интерфейсом продукты, разработанные на основе RTX, будут быстрее появляться на рынке.

Поддержка языка Visual Basic .NET

Для создания интерфейсов, обеспечивающих взаимодействие с RTX-приложениями, многие разработчики хотели бы использовать Visual Basic вместо традиционных языков C и C++, поскольку это существенно экономит время. С появлением в RTX 6.1 поддержки языка Visual Basic .NET они получили такую возможность.
Какие операционные системы поддерживаются в RTX 6.1? Перечень доступных для RTX операционных систем был пересмотрен с учётом того, какие ОС корпорации Microsoft официально поддерживаются в настоящий момент. Версия RTX 6.1 утратила совместимость с платформой Windows NT. Теперь продукт RTX поддерживает следующие ОС:

• Windows 2000 (до пакета обновления
• Windows XP Professional (до пакета обновления SP2 включительно); 
• Windows XP Embedded (до пакета обновления SP2 включительно); 
• Windows 2000 Server.

Тестирование производительности RTX

Какова же реальная производительность RTX, особенно в сравнении с другими системами? В литературе приводится множество результатов тестирования RTX [1], однако остановимся более подробно на сравнительных тестах (см. Таблицу) для Windows XP, Windows CE .NET и RTX 5.5 [2]. В качестве тестового использовался компьютер с процессором 800 MHz Pentium III с поддержкой ACPI.

Примеры использования RTX

Основные области применения RTX – телекоммуникации, обработка изображений и приём/передача информации в реальном времени, промышленная автоматизация, системы оборонного назначения, медицина. В качестве примера рассмотрим один из проектов, приведенных на последней конференции по RTX во Франции (2005 год).

Компания Woodhead использует RTX (рис. 5) в системах АСУТП как на нижнем уровне работы c платами семейства Direct-Link по протоколу CANopen (http://www.can-cia.org/products/pg2004/html/index-246.htm), так и на уровне диспетчерского интерфейса.

Рис. 5. Пример использования RTX компанией Woodhead

Заключение

Как показывает опыт, ни одно из решений в области систем реального времени не позволяет охватить весь спектр приложений. Свою долю рынка имеет каждая из ОСРВ LynxOS, QNX, VxWorks, Integrity. В первую очередь, это системы специального назначения. Однако расширения реального времени для офисных операционных систем (такие, как RTX), также имеют ряд достоинства и способны найти своё применение. Поэтому наряду с ОСРВ нельзя забывать и о них, особенно с учётом показателя «цена решения/функциональные возможности».

Литература

1. Bob Kilbridge, Windows NT and Windows 2000 for real-time applications. 
2. Interview: Venturcom s Real-time, benchmarking, and tools for XP Embedded, http://www.windowsfordevices.com/articles/AT8823921976.html, 2003.
3. Interview: Adding deterministic, real-time control to XP Embedded using Intime, http://www.windowsfordevices.com/articles/AT5426953592.html, 2003.
4. Chris Tacke, Lawrence Ricci, Real-time determinism in Windows CE [MSDN], http://www.windowsfordevices.com/articles/AT6761039286.html, Dec. 2002.
5. Nat Frampton, John Tsao, Jerry Yen , Hard Real-time Extensions of Windows NT Evaluation Report, 1998.
6. Павел Кирюхин. RTX – расширение реального времени для Windows NT, http://www.citforum.ru/operating_systems/rtx/index.shtml, 1998.
7. Martin Timmerman, Jean-Christophe Monfret, Windows NT as Real-Time OS? // Real-Time Magazine. 1997. Q2.
8. Philip Melanson, Siamak Tafazoli. A Selection Methodology for the RTOS Market. Canadian Space Agency. 2003.
9. Mike Cherepov, Mike Hirst, Chris Jones, Myron Zimmerman, Hard Real-Time with Venturcom RTX on Microsoft Windows XP/ XPe, http://www.windowsfordevices.com/articles/AT3618198049.html, 2002.
10. Greg Bergsma, Realtime Extensions to Windows NT, http://www.swd.de/documents/papers/nt_en.html, 1998.
11. Жданов А. NT – реально ли реальное время? // Открытые системы. 1998. N1.

Об авторе: Сергей Золотарев сотрудник отдела программных продуктов компании RTSoft

Статья была опубликована в журнале МКА 5/2005 и на сайте rtsoft.ru

Помещена в музей с разрешения редакции
6 января 2019