认识实时操作系统与分时操作系统以及两者的特点

什么是实时操作系统?


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。其特点是及时响应和高可靠性。实时系统又分为硬实时系统和软实时系统,硬实时系统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。


认识实时操作系统与分时操作系统以及两者的特点


什么是分时操作系统?

使一台计算机同时为几个、几十个甚至几百个用户服务的一种操作系统。把计算机与许多终端用户连接起来,分时操作系统将系统处理机时间与内存空间按一定的时间间隔,轮流地切换给各终端用户的程序使用。由于时间间隔很短,每个用户的感觉就像他独占计算机一样。

 

实时操作系统特征:

1、多任务:由于真实世界的事件的异步性,能够运行许多并发进程或任务是很重要的。多任务提供了一个较好的对真实世界的匹配,因为它允许对应于许多外部事件的多线程执行。系统内核分配CPU给这些任务来获得并发性。

 

2、抢占调度:真实世界的事件具有继承的优先级,在分配CPU的时候要注意到这些优先级。基于优先级的抢占调度,任务都被指定了优先级,在能够执行的任务(没有被挂起或正在等待资源)中,优先级最高的任务被分配CPU资源。换句话说,当一个高优先级的任务变为可执行态,它会立即抢占当前正在运行的较低优先级的任务。

 

3、任务间的通讯与同步:在一个实时系统中,可能有许多任务作为应用的一部分执行。系统必须提供这些任务间的快速且功能强大的通信机制。内核也要提供为了有效地共享不可抢占的资源或临界区所需的同步机制。

 

4、任务与中断之间的通信:尽管真实世界的事件通常作为中断方式到来,但为了提供有效的排队、优先化和减少中断延时,我们通常希望在任务级处理相应的工作。所以需要在任务级和中断级之间存在通信。

 

分时操作系统特征

1、交互性:用户与系统进行人机对话。 多路性:多用户同时在各自终端上使用同一CPU。  独立性:用户可彼此独立操作,互不干扰,互不混淆。  及时性:用户在短时间内可得到系统的及时回答。

 

2、实时操作系统主要应用领域

主要应用于过程控制、数据采集、通信、多媒体信息处理等对时间敏感的场合。例如:机器人的运动控制、无人驾驶等。

 

3、分时操作系统主要应用领域

现在流行的PC,服务器都是采用这种运行模式,即把CPU的运行分成若干时间片分别处理不同的运算请求。

 

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