logo

Realtidsoperativsystem (RTOS)

Realtid operativsystemer (RTOS) anvendes i miljøer, hvor et stort antal hændelser, for det meste eksternt i forhold til computersystemet, skal accepteres og behandles på kort tid eller inden for bestemte tidsfrister. sådanne applikationer er industriel kontrol, telefonomstillingsudstyr, flyvekontrol og realtidssimuleringer. Med en RTOS måles behandlingstiden i tiendedele af sekunder. Dette system er tidsbestemt og har en fast deadline. Behandlingen i denne type system skal ske inden for de specificerede begrænsninger. Ellers vil dette føre til systemfejl.

Eksempler på realtidsoperativsystemer er flytrafikstyringssystemer, kommandokontrolsystemer, flyreservationssystemer, hjertestartere, netværksmultimediesystemer, robotter mv.
Realtidsoperativsystemerne kan være af 3 typer –



rtos

RTOS

java sammenligne streng
  1. Hårdt realtidsoperativsystem: Disse operativsystemer garanterer, at kritiske opgaver udføres inden for et tidsrum.

    For eksempel hyres en robot til at svejse et bilkarosseri. Hvis robotten svejser for tidligt eller for sent, kan bilen ikke sælges, så det er et hårdt realtidssystem, der kræver komplet bilsvejsning af robotten næsten ikke til tiden., videnskabelige eksperimenter, medicinske billeddannelsessystemer, industrielle kontrolsystemer, våben systemer, robotter, flyvekontrolsystemer mv.

  2. Blødt realtidsoperativsystem: Dette operativsystem giver en vis lempelse i tidsgrænsen.

    For eksempel – Multimediesystemer, digitale lydsystemer osv. Eksplicitte, programmørdefinerede og kontrollerede processer støder på i realtidssystemer. En separat proces ændres ved at håndtere en enkelt ekstern hændelse. Processen aktiveres ved forekomsten af ​​den relaterede hændelse signaleret af en afbrydelse.



    Multitasking-operation opnås ved at planlægge processer til udførelse uafhængigt af hinanden. Hver proces tildeles et vist prioritetsniveau, der svarer til den relative betydning af den begivenhed, den udfører. Processoren er allokeret til de højest prioriterede processer. Denne type tidsplan, kaldet prioritetsbaseret forebyggende planlægning, bruges af realtidssystemer.

    streng af int
  3. Fast realtidsoperativsystem : RTOS af denne type skal også følge deadlines. På trods af dens lille indvirkning kan manglende deadline have utilsigtede konsekvenser, herunder en forringelse af produktets kvalitet. Eksempel: Multimedieapplikationer.
  4. Deterministisk realtidsoperativsystem: Konsistens er hovednøglen i denne type realtidsoperativsystem. Det sikrer, at alle opgaver og processer udføres med forudsigelig timing hele tiden, hvilket gør den mere velegnet til applikationer, hvor timing nøjagtighed er meget vigtig. Eksempler: INTEGRITET, PikeOS.

Fordele:

icloud-billeder til Android

Fordelene ved realtidsoperativsystemer er som følger-



  1. Maksimalt forbrug: Maksimal udnyttelse af enheder og systemer. Dermed mere output fra alle ressourcerne.
  2. Opgaveskift: Tiden tildelt til at skifte opgaver i disse systemer er meget mindre. For eksempel tager det i ældre systemer omkring 10 mikrosekunder. At skifte en opgave til en anden og i de nyeste systemer tager det 3 mikrosekunder.
  3. Fokus på applikation: Fokus på at køre applikationer og mindre betydning for applikationer, der er i køen.
  4. Realtidsoperativsystem i indlejret system: Da størrelsen af ​​programmer er lille, kan RTOS også være indlejrede systemer som inden for transport og andre.
  5. Fejlfri: Disse typer systemer er fejlfrie.
  6. Hukommelsestildeling: Hukommelsestildeling styres bedst i disse typer systemer.

Ulemper:
Ulemperne ved real-time operativsystemer er som følger-

  1. Begrænsede opgaver: Meget få opgaver kører samtidigt, og deres koncentration er meget mindre på få applikationer for at undgå fejl.
  2. Brug tunge systemressourcer: Nogle gange er systemressourcerne ikke så gode, og de er også dyre.
  3. Komplekse algoritmer : Algoritmerne er meget komplekse og svære for designeren at skrive på.
  4. Enhedsdriver og afbrydelsessignaler: Den har brug for specifikke enhedsdrivere og afbryder signaler for at reagere tidligst på afbrydelser.
  5. Trådprioritet: Det er ikke godt at indstille trådprioritet, da disse systemer er meget mindre tilbøjelige til at skifte opgaver.
  6. Minimum skift: RTOS udfører minimal opgaveskift.

Sammenligning af almindelige og realtidsoperativsystemer:

Reguler OS Real-time OS (RTOS)
Kompleks Enkel
Bedste forsøg Garanteret respons
Retfærdighed Strenge tidsbegrænsninger
Gennemsnitlig båndbredde Minimum og maksimum grænser
Ukendte komponenter Komponenter er kendte
Uforudsigelig adfærd Forudsigelig adfærd
Tilslut og brug RTOS kan opgraderes