logo

Operacijski sistem v realnem času (RTOS)

V realnem času operacijski sistemi (RTOS) se uporabljajo v okoljih, kjer je treba v kratkem času oziroma v določenih rokih sprejeti in obdelati veliko število dogodkov, večinoma zunaj računalniškega sistema. takšne aplikacije so industrijski nadzor, telefonska preklopna oprema, nadzor letenja in simulacije v realnem času. Pri RTOS se čas obdelave meri v desetinkah sekunde. Ta sistem je časovno vezan in ima določen rok. Obdelava v tej vrsti sistema mora potekati znotraj podanih omejitev. V nasprotnem primeru bo to povzročilo okvaro sistema.

Primeri operacijskih sistemov v realnem času so sistemi za nadzor letalskega prometa, sistemi za nadzor ukazov, sistemi rezervacij letalskih prevoznikov, srčni spodbujevalniki, omrežni multimedijski sistemi, roboti itd.
Operacijski sistemi v realnem času so lahko treh vrst –

rtos

RTOS



modem proti usmerjevalniku
  1. Trdi operacijski sistem v realnem času: Ti operacijski sistemi zagotavljajo, da so kritične naloge opravljene v določenem času.

    Na primer, robota najamejo za varjenje avtomobilske karoserije. Če robot vari prezgodaj ali prepozno, avtomobila ni mogoče prodati, zato gre za trd sistem v realnem času, ki zahteva popolno varjenje avtomobila s strani robota komaj pravočasno., znanstveni poskusi, sistemi za medicinsko slikanje, industrijski nadzorni sistemi, orožje sistemi, roboti, sistemi za nadzor zračnega prometa itd.

    primer binarnega iskalnega drevesa
  2. Mehki operacijski sistem v realnem času: Ta operacijski sistem omogoča nekaj sprostitve v časovni omejitvi.

    Na primer – multimedijski sistemi, digitalni avdio sistemi itd. Eksplicitni, s programerjem definirani in nadzorovani procesi se pojavljajo v sistemih v realnem času. Ločen proces se spremeni z obravnavanjem enega samega zunanjega dogodka. Proces se aktivira ob pojavu povezanega dogodka, ki ga signalizira prekinitev.

    Večopravilno delovanje je doseženo z razporejanjem procesov za izvajanje neodvisno drug od drugega. Vsakemu procesu je dodeljena določena stopnja prioritete, ki ustreza relativni pomembnosti dogodka, ki ga servisira. Procesor je dodeljen procesom z najvišjo prioriteto. To vrsto razporeda, imenovano prednostno razporejanje, uporabljajo sistemi v realnem času.

  3. Trden operacijski sistem v realnem času : RTOS te vrste morajo slediti tudi rokom. Kljub majhnemu vplivu ima lahko zamuda roka neželene posledice, vključno z zmanjšanjem kakovosti izdelka. Primer: Multimedijske aplikacije.
  4. Deterministični operacijski sistem v realnem času: Doslednost je glavni ključ pri tej vrsti operacijskega sistema v realnem času. Zagotavlja, da se vse naloge in procesi ves čas izvajajo s predvidljivim časovnim razporedom, zaradi česar je bolj primeren za aplikacije, pri katerih je časovna natančnost zelo pomembna. Primeri: INTEGRITETA, PikeOS.

Prednosti:

Prednosti operacijskih sistemov v realnem času so naslednje:

programček
  1. Največja poraba: Največji izkoristek naprav in sistemov. Tako več proizvodnje iz vseh virov.
  2. Prestavljanje nalog: Čas, dodeljen za prestavljanje nalog v teh sistemih, je zelo kratek. Na primer, v starejših sistemih traja približno 10 mikrosekund. Prestavljanje ene naloge na drugo in v najnovejših sistemih traja 3 mikrosekunde.
  3. Osredotočite se na uporabo: Osredotočite se na zagnane aplikacije in manj pomembne aplikacije, ki so v čakalni vrsti.
  4. Operacijski sistem v realnem času v vgrajenem sistemu: Ker je velikost programov majhna, so lahko RTOS tudi vgrajeni sistemi, kot so transportni in drugi.
  5. Brez napak: Tovrstni sistemi so brez napak.
  6. Dodelitev pomnilnika: Dodeljevanje pomnilnika je najbolje upravljati v teh vrstah sistemov.

Slabosti:
Slabosti operacijskih sistemov v realnem času so naslednje:

  1. Omejene naloge: Zelo malo nalog se izvaja hkrati in njihova koncentracija je zelo manjša na nekaj aplikacijah, da bi se izognili napakam.
  2. Uporabite težke sistemske vire: Včasih sistemski viri niso tako dobri in so tudi dragi.
  3. Kompleksni algoritmi : Algoritmi so zelo zapleteni in oblikovalcu je težko pisati.
  4. Signali gonilnika naprave in prekinitev: Potrebuje posebne gonilnike naprav in prekinitvene signale, da se čim prej odzove na prekinitve.
  5. Prednost niti: Ni dobro nastaviti prioritete niti, saj so ti sistemi zelo manj nagnjeni k preklapljanju nalog.
  6. Najmanjši preklop: RTOS izvaja minimalno preklapljanje nalog.

Primerjava običajnih operacijskih sistemov in operacijskih sistemov v realnem času:

Uredite OS OS v realnem času (RTOS)
Kompleksno Enostavno
Po najboljših močeh Zagotovljen odziv
Pravičnost Stroge časovne omejitve
Povprečna pasovna širina Najmanjše in največje omejitve
Neznane komponente Komponente so znane
Nepredvidljivo vedenje Predvidljivo vedenje
Vklopi in igraj RTOS je nadgradljiv