logo

Operační systém v reálném čase (RTOS)

Reálný čas operační systémy (RTOS) se používají v prostředích, kde je nutné přijmout a zpracovat velké množství událostí, většinou externích vůči počítačovému systému, v krátkém čase nebo v určitých termínech. takové aplikace jsou průmyslové řízení, telefonní přepínací zařízení, řízení letu a simulace v reálném čase. U RTOS se doba zpracování měří v desetinách sekund. Tento systém je časově omezený a má pevný termín. Zpracování v tomto typu systému musí probíhat v rámci specifikovaných omezení. V opačném případě to povede k selhání systému.

Příklady operačních systémů v reálném čase jsou systémy řízení letecké dopravy, systémy řízení velení, rezervační systémy leteckých společností, kardiostimulátory, síťové multimediální systémy, roboti atd.
Operační systémy v reálném čase mohou být 3 typů –



rtos

RTOS

govinda
  1. Operační systém Hard Real-Time: Tyto operační systémy zaručují dokončení kritických úkolů v určitém časovém rozmezí.

    Například je najat robot na svařování karoserie automobilu. Pokud robot svařuje příliš brzy nebo příliš pozdě, auto nelze prodat, takže se jedná o tvrdý systém v reálném čase, který vyžaduje kompletní svařování automobilu robotem jen stěží včas., vědecké experimenty, lékařské zobrazovací systémy, průmyslové řídicí systémy, zbraně systémy, roboty, systémy řízení letového provozu atd.

  2. Soft operační systém v reálném čase: Tento operační systém poskytuje určité uvolnění v časovém limitu.

    Například – Multimediální systémy, digitální audio systémy atd. Explicitní, programátorem definované a řízené procesy se vyskytují v systémech v reálném čase. Samostatný proces se změní zpracováním jedné externí události. Proces je aktivován při výskytu související události signalizované přerušením.



    Operace multitaskingu se provádí plánováním procesů pro provádění nezávisle na sobě. Každému procesu je přiřazena určitá úroveň priority, která odpovídá relativní důležitosti události, kterou obsluhuje. Procesor je přidělen procesům s nejvyšší prioritou. Tento typ rozvrhu, nazývaný preemptivní plánování založené na prioritách, používají systémy v reálném čase.

    připojení v Javě
  3. Pevný operační systém v reálném čase : RTOS tohoto typu musí také dodržovat termíny. I přes malý dopad může mít nedodržení termínu nezamýšlené důsledky, včetně snížení kvality produktu. Příklad: Multimediální aplikace.
  4. Deterministický operační systém v reálném čase: Konzistence je hlavním klíčem v tomto typu operačního systému v reálném čase. Zajišťuje, že všechny úkoly a procesy se po celou dobu provádějí s předvídatelným načasováním, díky čemuž je vhodnější pro aplikace, ve kterých je přesnost načasování velmi důležitá. Příklady: INTEGRITA, PikeOS.

výhody:

nahrazení řetězce v jazyce Java

Výhody operačních systémů v reálném čase jsou následující:



  1. Maximální spotřeba: Maximální využití zařízení a systémů. Tedy více výstupu ze všech zdrojů.
  2. Přesouvání úkolů: Čas určený pro přesun úkolů v těchto systémech je velmi kratší. Například ve starších systémech to trvá asi 10 mikrosekund. Přesun jednoho úkolu na druhý a v nejnovějších systémech trvá 3 mikrosekundy.
  3. Zaměření na aplikaci: Zaměřte se na spuštěné aplikace a méně důležité pro aplikace, které jsou ve frontě.
  4. Operační systém v reálném čase ve vestavěném systému: Vzhledem k tomu, že velikost programů je malá, mohou být RTOS také vestavěné systémy jako v dopravě a další.
  5. Bez chyb: Tyto typy systémů jsou bez chyb.
  6. Alokace paměti: Alokace paměti je nejlépe spravována v těchto typech systémů.

Nevýhody:
Nevýhody operačních systémů v reálném čase jsou následující:

  1. Omezené úkoly: Velmi málo úloh běží současně a jejich koncentrace je velmi menší na několik aplikací, aby se předešlo chybám.
  2. Používejte těžké systémové zdroje: Někdy systémové prostředky nejsou tak dobré a jsou také drahé.
  3. Komplexní algoritmy : Algoritmy jsou velmi složité a pro návrháře je obtížné na nich psát.
  4. Signály ovladače zařízení a přerušení: Potřebuje specifické ovladače zařízení a signály přerušení, aby na přerušení reagoval co nejdříve.
  5. Priorita vlákna: Není dobré nastavovat prioritu vláken, protože tyto systémy jsou velmi méně náchylné na přepínání.
  6. Minimální přepínání: RTOS provádí minimální přepínání úloh.

Porovnání běžných a real-time operačních systémů:

Regulovat OS OS v reálném čase (RTOS)
Komplex Jednoduchý
Nejlepší úsilí Zaručená odezva
Spravedlnost Přísná časová omezení
Průměrná šířka pásma Minimální a maximální limity
Neznámé komponenty Komponenty jsou známé
Nepředvídatelné chování Předvídatelné chování
Zapoj a hraj RTOS je upgradovatelný