logo

Sistem de operare în timp real (RTOS)

În timp real sisteme de operare (RTOS) sunt utilizate în medii în care un număr mare de evenimente, în mare parte externe sistemului informatic, trebuie să fie acceptate și procesate într-un timp scurt sau în anumite termene limită. astfel de aplicații sunt controlul industrial, echipamentele de comutare telefonică, controlul zborului și simulările în timp real. Cu un RTOS, timpul de procesare este măsurat în zecimi de secunde. Acest sistem este limitat în timp și are un termen limită fix. Procesarea în acest tip de sistem trebuie să aibă loc în limitele specificate. În caz contrar, acest lucru va duce la o defecțiune a sistemului.

Exemple de sisteme de operare în timp real sunt sistemele de control al traficului aerian, sistemele de control al comenzilor, sistemele de rezervare a companiilor aeriene, stimulatoarele cardiace, sistemele multimedia de rețea, roboții etc.
Sistemele de operare în timp real pot fi de 3 tipuri -

rtos

RTOS



long to int java
  1. Sistem de operare hard în timp real: Aceste sisteme de operare garantează că sarcinile critice sunt finalizate într-un interval de timp.

    De exemplu, un robot este angajat pentru a suda caroseria unei mașini. Dacă robotul sudează prea devreme sau prea târziu, mașina nu poate fi vândută, deci este un sistem greu în timp real, care necesită sudarea completă a mașinii de către robot cu greu la timp., experimente științifice, sisteme de imagistică medicală, sisteme de control industrial, armă sisteme, roboți, sisteme de control al traficului aerian etc.

  2. Sistem de operare soft în timp real: Acest sistem de operare oferă o oarecare relaxare în limita de timp.

    De exemplu – sisteme multimedia, sisteme audio digitale etc. Procesele explicite, definite de programator și controlate sunt întâlnite în sistemele în timp real. Un proces separat este modificat prin gestionarea unui singur eveniment extern. Procesul este activat la apariția evenimentului aferent semnalat printr-o întrerupere.

    cum să ștergeți coloana în postgresql

    Operațiunea multitasking se realizează prin planificarea proceselor pentru execuție independent unul de celălalt. Fiecărui proces i se atribuie un anumit nivel de prioritate care corespunde importanței relative a evenimentului pe care îl deservește. Procesorul este alocat proceselor cu cea mai mare prioritate. Acest tip de programare, numită programare preventivă bazată pe prioritate, este utilizat de sistemele în timp real.

  3. Sistem de operare ferm în timp real : RTOS de acest tip trebuie să respecte și termenele limită. În ciuda impactului său mic, nerespectarea unui termen limită poate avea consecințe nedorite, inclusiv o reducere a calității produsului. Exemplu: aplicații multimedia.
  4. Sistem de operare determinist în timp real: Consecvența este cheia principală în acest tip de sistem de operare în timp real. Se asigură că toate sarcinile și procesele se execută cu un timp predictibil tot timpul, ceea ce o face mai potrivită pentru aplicațiile în care precizia sincronizarii este foarte importantă. Exemple: INTEGRITATE, PikeOS.

Avantaje:

Avantajele sistemelor de operare în timp real sunt următoarele:

  1. Consum maxim: Utilizarea maximă a dispozitivelor și sistemelor. Astfel, mai multă producție din toate resursele.
  2. Schimbarea sarcinilor: Timpul alocat pentru schimbarea sarcinilor în aceste sisteme este foarte mic. De exemplu, în sistemele mai vechi, durează aproximativ 10 microsecunde. Trecerea unei sarcini la alta și în cele mai recente sisteme, durează 3 microsecunde.
  3. Concentrați-vă pe aplicație: Concentrați-vă pe rularea aplicațiilor și mai puțină importanță pentru aplicațiile care sunt în coadă.
  4. Sistem de operare în timp real în sistemul încorporat: Deoarece dimensiunea programelor este mică, RTOS poate fi, de asemenea, sisteme încorporate, cum ar fi în transport și altele.
  5. Fără erori: Aceste tipuri de sisteme sunt fără erori.
  6. Alocare de memorie: Alocarea memoriei este cel mai bine gestionată în aceste tipuri de sisteme.

Dezavantaje:
Dezavantajele sistemelor de operare în timp real sunt următoarele:

multithreading în java
  1. Sarcini limitate: Foarte puține sarcini rulează simultan, iar concentrarea lor este foarte mică pe câteva aplicații pentru a evita erorile.
  2. Utilizați resurse de sistem grele: Uneori, resursele sistemului nu sunt atât de bune și sunt, de asemenea, scumpe.
  3. Algoritm complex : Algoritmii sunt foarte complexi și dificil de scris pentru proiectant.
  4. Driver de dispozitiv și semnale de întrerupere: Are nevoie de drivere de dispozitiv specifice și semnale de întrerupere pentru a răspunde cel mai devreme la întreruperi.
  5. Prioritatea subiectului: Nu este bine să setați prioritatea firelor, deoarece aceste sisteme sunt foarte puțin predispuse la comutarea sarcinilor.
  6. Comutare minimă: RTOS efectuează comutarea minimă a sarcinilor.

Comparație între sistemele de operare obișnuite și în timp real:

Reglați sistemul de operare Sistem de operare în timp real (RTOS)
Complex Simplu
Cel mai bun efort Răspuns garantat
Corectitudine Constrângeri stricte de sincronizare
Lățime de bandă medie Limite minime și maxime
Componente necunoscute Componentele sunt cunoscute
Comportament imprevizibil Comportament previzibil
Conectează și utilizează RTOS poate fi actualizat