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实时操作系统,实时操作系统的概念

来源:整理 时间:2023-05-20 17:36:43 编辑:好学习 手机版

1,实时操作系统的概念

所谓“实时操作系统”,实际上是指操作系统工作时,其各种资源可以根据需要随时进行动态分配。由于各种资源可以进行动态分配,因此其处理事务的能力较强、速度较快。 应该说,实时操作系统是在早期的操作系统基础上发展起来的,早期的操作系统的各种资源都是事先已经分配好的,工作期间这些资源不能再重新进行分配。因此其处理事务的能力较差、速度较慢,现在则称之为“非实时操作系统”。但“非实时操作系统”诞生时,其功能、性能等在当时也是非常强的,人们在未认识到更好的操作系统之前并不将其这样称呼。将来如果新的、功能更强的、实时性能更高的操作系统出现,也许现在称之为“实时”的操作系统则可能将让位于新的“实时操作系统”了。从这方面讲“实时操作系统”是一个相对的概念的。

实时操作系统的概念

2,什么是实时操作系统

对于什么是实时系统,POSIX 1003.b 作了这样的定义:指系统能够在限定的响应时间内提供所需水平的服务。而一个由 Donald Gillies 提出的更加为大家接受的定义是:一个实时系统是指计算的正确性不仅取决于程序的逻辑正确性,也取决于结果产生的时间,如果系统的时间约束条件得不到满足,将会发生系统出错。 实时系统根据其对于实时性要求的不同,可以分为软实时和硬实时两种类型。硬实时系统指系统要有确保的最坏情况下的服务时间,即对于事件的响应时间的截止期限是无论如何都必须得到满足。比如航天中的宇宙飞船的控制等就是现实中这样的系统。其他的所有有实时特性的系统都可以称之为软实时系统。如果明确地来说,软实时系统就是那些从统计的角度来说,一个任务(在下面的论述中,我们将对任务和进程不作区分)能够得到有确保的处理时间,到达系统的事件也能够在截止期限到来之前得到处理,但违反截止期限并不会带来致命的错误,像实时多媒体系统就是一种软实时系统。 一个计算机系统为了提供对于实时性的支持,它的操作系统必须对于 CPU 和其他资源进行有效的调度和管理。在多任务实时系统中,资源的调度和管理更加复杂 参考资料:

什么是实时操作系统

3,实时操作系统是什么

实时操作系统(RTOS)是指当外界事件或数据产生时,能够接受并以足够快的速度予以处理,其处理的结果又能在规定的时间之内来控制生产过程或对处理系统作出快速响应,并控制所有实时任务协调一致运行的操作系统。因而,提供及时响应和高可靠性是其主要特点。实时操作系统有硬实时和软实时之分,硬实时要求在规定的时间内必须完成操作,这是在操作系统设计时保证的;软实时则只要按照任务的优先级,尽可能快地完成操作即可。我们通常使用的操作系统在经过一定改变之后就可以变成实时操作系统。 实时操作系统定义 实时操作系统是保证在一定时间限制内完成特定功能的操作系统。例如,可以为确保生产线上的机器人能获取某个物体而设计一个操作系统。在“硬”实时操作系统中,如果不能在允许时间内完成使物体可达的计算,操作系统将因错误结束。在“软”实时操作系统中,生产线仍然能继续工作,但产品的输出会因产品不能在允许时间内到达而减慢,这使机器人有短暂的不生产现象。一些实时操作系统是为特定的应用设计的,另一些是通用的。一些通用目的的操作系统称自己为实时操作系统。但某种程度上,大部分通用目的的操作系统,如微软的Windows NT或IBM的OS/390有实时系统的特征。这就是说,即使一个操作系统不是严格的实时系统,它们也能解决一部分实时应用问题。实时操作系统的特征 1)高精度计时系统 计时精度是影响实时性的一个重要因素。在实时应用系统中,经常需要精确确定实时地操作某个设备或执行某个任务,或精确的计算一个时间函数。这些不仅依赖于一些硬件提供的时钟精度,也依赖于实时操作系统实现的高精度计时功能。 2)多级中断机制 一个实时应用系统通常需要处理多种外部信息或事件,但处理的紧迫程度有轻重缓急之分。有的必须立即作出反应,有的则可以延后处理。因此,需要建立多级中断嵌套处理机制,以确保对紧迫程度较高的实时事件进行及时响应和处理。 3)实时调度机制 实时操作系统不仅要及时响应实时事件中断,同时也要及时调度运行实时任务。但是,处理机调度并不能随心所欲的进行,因为涉及到两个进程之间的切换,只能在确保“安全切换”的时间点上进行,实时调度机制包括两个方面,一是在调度策略和算法上保证优先调度实时任务;二是建立更多“安全切换”时间点,保证及时调度实时任务。

实时操作系统是什么

4,什么叫实时系统呀

Real Time OS (Real Time Operating System)实时操作系统什么东西一旦弄上实时两个字就是对响应时间有严格的要求。实时操作系统贵在实时,要求在规定的时间内完成某种操作。主要用在工业控制中,实时操作系统中一般任务数是固定的,有硬实时和软实时之分,硬实时要求在规定的时间内必须完成操作,这是在操作系统设计时保证的;软实时则没有那么严,只要按照任务的优先级,尽可能快地完成操作即可。我们通常使用的操作系统在经过一定改变之后就可以变成实时操作系统。实时操作系统是保证在一定时间限制内完成特定功能的操作系统。例如,可以为确保生产线上的机器人能获取某个物体而设计一个操作系统。在“硬”实时操作系统中,如果不能在允许时间内完成使物体可达的计算,操作系统将因错误结束。在“软”实时操作系统中,生产线仍然能继续工作,但产品的输出会因产品不能在允许时间内到达而减慢,这使机器人有短暂的不生产现象。一些实时操作系统是为特定的应用设计的,另一些是通用的。一些通用目的的操作系统称自己为实时操作系统。但某种程度上,大部分通用目的的操作系统,如微软的Windows NT或IBM的OS/390有实时系统的特征。这就是说,即使一个操作系统不是严格的实时系统,它们也能解决一部分实时应用问题。通常,实时操作系统必须有以下特征:1)多任务;2)有线程优先级3)多种中断级别小的嵌入式操作系统经常需要实时操作系统。内核要满足实时操作系统的要求。但其它部件,如设备驱动程序也是需要的,因此,一个实时操作系统常比内核大。
对于什么是实时系统,POSIX 1003.b 作了这样的定义:指系统能够在限定的响应时间内提供所需水平的服务。而一个由 Donald Gillies 提出的更加为大家接受的定义是:一个实时系统是指计算的正确性不仅取决于程序的逻辑正确性,也取决于结果产生的时间,如果系统的时间约束条件得不到满足,将会发生系统出错。 实时系统根据其对于实时性要求的不同,可以分为软实时和硬实时两种类型。硬实时系统指系统要有确保的最坏情况下的服务时间,即对于事件的响应时间的截止期限是无论如何都必须得到满足。比如航天中的宇宙飞船的控制等就是现实中这样的系统。其他的所有有实时特性的系统都可以称之为软实时系统。如果明确地来说,软实时系统就是那些从统计的角度来说,一个任务(在下面的论述中,我们将对任务和进程不作区分)能够得到有确保的处理时间,到达系统的事件也能够在截止期限到来之前得到处理,但违反截止期限并不会带来致命的错误,像实时多媒体系统就是一种软实时系统。 一个计算机系统为了提供对于实时性的支持,它的操作系统必须对于 CPU 和其他资源进行有效的调度和管理。在多任务实时系统中,资源的调度和管理更加复杂

5,什么是实时操作系统急用大家帮帮忙阿

时操作系统   英文称Real Time Operating System,简称RTOS。   1.实时操作系统定义   实时操作系统(RTOS)是指当外界事件或数据产生时,能够接受并以足够快的速度予以处理,其处理的结果又能在规定的时间之内来控制生产过程或对处理系统作出快速响应,并控制所有实时任务协调一致运行的操作系统。因而,提供及时响应和高可靠性是其主要特点。实时操作系统有硬实时和软实时之分,硬实时要求在规定的时间内必须完成操作,这是在操作系统设计时保证的;软实时则只要按照任务的优先级,尽可能快地完成操作即可。我们通常使用的操作系统在经过一定改变之后就可以变成实时操作系统。   实时操作系统是保证在一定时间限制内完成特定功能的操作系统。例如,可以为确保生产线上的机器人能获取某个物体而设计一个操作系统。在“硬”实时操作系统中,如果不能在允许时间内完成使物体可达的计算,操作系统将因错误结束。在“软”实时操作系统中,生产线仍然能继续工作,但产品的输出会因产品不能在允许时间内到达而减慢,这使机器人有短暂的不生产现象。一些实时操作系统是为特定的应用设计的,另一些是通用的。一些通用目的的操作系统称自己为实时操作系统。但某种程度上,大部分通用目的的操作系统,如微软的Windows NT或IBM的OS/390有实时系统的特征。这就是说,即使一个操作系统不是严格的实时系统,它们也能解决一部分实时应用问题。   2.实时操作系统的特征   1)多任务;   2)有线程优先级   3)多种中断级别   小的嵌入式操作系统经常需要实时操作系统,内核要满足实时操作系统的要求。   3.实时操作系统的相关概念   (1)基本概念   代码临界段:指处理时不可分割的代码。一旦这部分代码开始执行则不允许中断打入;   资源:任何为任务所占用的实体;   共享资源:可以被一个以上任务使用的资源;   任务:也称作一个线程,是一个简单的程序。每个任务被赋予一定的优先级,有它自己的一套CPU寄存器和自己的栈空间。典型地,每个任务都是一个无限的循环,每个任务都处在以下五个状态下:休眠态,就绪态,运行态,挂起态,被中断态;   任务切换:将正在运行任务的当前状态(CPU寄存器中的全部内容)保存在任务自己的栈区,然后把下一个将要运行的任务的当前状态从该任务的栈中重新装入CPU的寄存器,并开始下一个任务的运行;   内核:负责管理各个任务,为每个任务分配CPU时间,并负责任务之间通讯。分为不可剥夺型内核于可剥夺型内核;   调度:内核的主要职责之一,决定轮到哪个任务运行。一般基于优先级调度法;   (2)关于优先级的问题   任务优先级:分为优先级不可改变的静态优先级和优先级可改变的动态优先级;   优先级反转:优先级反转问题是实时系统中出现最多的问题。共享资源的分配可导致优先级低的任务先运行,优先级高的任务后运行。解决的办法是使用“优先级继承”算法来临时改变任务优先级,以遏制优先级反转。   (3)互斥   虽然共享数据区简化了任务之间的信息交换,但是必须保证每个任务在处理共享共享数据时的排他性。使之满足互斥条件的一般方法有:关中断,使用测试并置位指令(TAS),禁止做任务切换,利用信号量。   因为采用实时操作系统的意义就在于能够及时处理各种突发的事件,即处理各种中断,因而衡量嵌入式实时操作系统的最主要、最具有代表性的性能指标参数无疑应该是中断响应时间了。中断响应时间通常被定义为:   中断响应时间=中断延迟时间+保存CPU状态的时间+该内核的ISR进入函数的执行时间[2]。   中断延迟时间=MAX(关中断的最长时间,最长指令时间) + 开始执行ISR的第一条指令的时间[2]。
文章TAG:实时实时操作实时操作系统操作实时操作系统

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