logo

Операційна система реального часу (RTOS)

Реальний час операційні системи (RTOS) використовуються в середовищах, де велика кількість подій, переважно зовнішніх по відношенню до комп’ютерної системи, повинні бути прийняті та оброблені за короткий час або протягом певних термінів. такими програмами є промислове управління, телефонне комутаційне обладнання, управління польотом і моделювання в реальному часі. У RTOS час обробки вимірюється десятими долями секунди. Ця система обмежена часом і має фіксований термін. Обробка в системі цього типу повинна відбуватися в межах заданих обмежень. Інакше це призведе до збою системи.

Прикладами операційних систем реального часу є системи управління рухом авіакомпаній, системи управління командами, системи бронювання авіаквитків, кардіостимулятори, мережеві мультимедійні системи, роботи тощо.
Операційні системи реального часу можуть бути трьох типів:



rtos

ОСРВ

c форматований рядок
  1. Операційна система жорсткого режиму реального часу: Ці операційні системи гарантують виконання критично важливих завдань протягом певного часу.

    Наприклад, наймають робота для зварювання кузова автомобіля. Якщо робот зварює занадто рано або занадто пізно, автомобіль не можна продати, тому це жорстка система реального часу, яка вимагає повного зварювання автомобіля роботом навряд чи вчасно. наукові експерименти, системи медичної візуалізації, промислові системи управління, зброя системи, роботи, системи управління повітряним рухом тощо.

    містить підрядок java
  2. М'яка операційна система реального часу: Ця операційна система забезпечує деяке послаблення часових обмежень.

    Наприклад, мультимедійні системи, цифрові аудіосистеми тощо. Явні, визначені програмістом і керовані процеси зустрічаються в системах реального часу. Окремий процес змінюється шляхом обробки однієї зовнішньої події. Процес активується після виникнення відповідної події, про яку сигналізує переривання.



    Багатозадачність виконується шляхом планування процесів для виконання незалежно один від одного. Кожному процесу присвоюється певний рівень пріоритету, який відповідає відносній важливості події, яку він обслуговує. Процесор виділяється для процесів з найвищим пріоритетом. Цей тип розкладу, званий випереджальним плануванням на основі пріоритетів, використовується системами реального часу.

  3. Фірмова операційна система реального часу : ОСРВ цього типу також повинні дотримуватися термінів. Незважаючи на невеликий вплив, пропуск терміну може мати непередбачені наслідки, зокрема зниження якості продукту. Приклад: мультимедійні програми.
  4. Детермінована операційна система реального часу: Узгодженість є головним ключем у цьому типі операційної системи реального часу. Він гарантує, що всі завдання та процеси завжди виконуються з передбачуваним часом, що робить його більш придатним для додатків, у яких точність часу є дуже важливою. приклади: ЦІЛІСНІСТЬ, PikeOS.

Переваги:

Переваги операційних систем реального часу такі:



бурак озцивіт
  1. Максимальне споживання: Максимальне використання пристроїв і систем. Таким чином більше результатів від усіх ресурсів.
  2. Перенесення завдань: Час, призначений для перенесення завдань у цих системах, значно менший. Наприклад, у старих системах це займає близько 10 мікросекунд. Перенесення одного завдання на інше в останніх системах займає 3 мікросекунди.
  3. Зосередьтеся на застосуванні: Зосередьтеся на запущених програмах і зменшіть значення програм, які знаходяться в черзі.
  4. Операційна система реального часу у вбудованій системі: Оскільки розмір програм невеликий, RTOS також можуть бути вбудованими системами, як транспортні та інші.
  5. Без помилок: Ці типи систем не мають помилок.
  6. Розподіл пам'яті: У системах такого типу найкраще керувати розподілом пам’яті.

Недоліки:
Недоліки операційних систем реального часу такі:

  1. Обмежені завдання: Дуже мало завдань виконується одночасно, і їхня концентрація на кількох програмах дуже низька, щоб уникнути помилок.
  2. Використовуйте важкі системні ресурси: Іноді системні ресурси не такі хороші, а також дорогі.
  3. Складні алгоритми : Алгоритми дуже складні, і дизайнеру важко писати.
  4. Сигнали драйвера пристрою та переривання: Йому потрібні спеціальні драйвери пристроїв і сигнали переривань, щоб якнайшвидше реагувати на переривання.
  5. Пріоритет теми: Недобре встановлювати пріоритет потоку, оскільки ці системи менш схильні до перемикання завдань.
  6. Мінімальне перемикання: RTOS виконує мінімальне перемикання завдань.

Порівняння операційних систем Regular і Real-Time:

Регулювати ОС ОС реального часу (RTOS)
Комплекс простий
Найкращі зусилля Гарантована відповідь
Справедливість Суворі часові обмеження
Середня пропускна здатність Мінімальний і максимальний ліміти
Невідомі компоненти Компоненти відомі
Непередбачувана поведінка Передбачувана поведінка
Підключи і грай RTOS можна оновлювати