logo

Realtime besturingssysteem (RTOS)

Echte tijd besturingssystemen (RTOS) worden gebruikt in omgevingen waar een groot aantal gebeurtenissen, meestal buiten het computersysteem, in korte tijd of binnen bepaalde deadlines moet worden geaccepteerd en verwerkt. dergelijke toepassingen zijn industriële besturing, telefoonschakelapparatuur, vluchtbesturing en real-time simulaties. Bij een RTOS wordt de verwerkingstijd gemeten in tienden van seconden. Dit systeem is tijdsgebonden en heeft een vaste deadline. De verwerking in dit type systeem moet plaatsvinden binnen de gespecificeerde beperkingen. Anders zal dit leiden tot een systeemfout.

Voorbeelden van real-time besturingssystemen zijn verkeerscontrolesystemen voor luchtvaartmaatschappijen, commandocontrolesystemen, reserveringssystemen voor luchtvaartmaatschappijen, pacemakers, netwerkmultimediasystemen, robots, enz.
De realtime besturingssystemen kunnen van 3 typen zijn:



rtos

RTOS

naamgevingsconventie voor Java
  1. Hard realtime besturingssysteem: Deze besturingssystemen garanderen dat kritieke taken binnen een bepaalde tijd worden voltooid.

    Er wordt bijvoorbeeld een robot ingehuurd om een ​​autocarrosserie te lassen. Als de robot te vroeg of te laat last, kan de auto niet verkocht worden, het is dus een moeilijk real-time systeem dat nauwelijks op tijd het volledige autolassen door de robot vereist., wetenschappelijke experimenten, medische beeldvormingssystemen, industriële controlesystemen, wapen systemen, robots, luchtverkeersleidingssystemen, enz.

  2. Zacht real-time besturingssysteem: Dit besturingssysteem zorgt voor enige versoepeling van de tijdslimiet.

    Bijvoorbeeld: multimediasystemen, digitale audiosystemen, enz. Expliciete, door de programmeur gedefinieerde en gecontroleerde processen komen voor in realtime systemen. Een afzonderlijk proces wordt gewijzigd door het afhandelen van een enkele externe gebeurtenis. Het proces wordt geactiveerd bij het optreden van de gerelateerde gebeurtenis, gesignaleerd door een interrupt.



    javascript datum

    Multitasking wordt bereikt door processen zo te plannen dat ze onafhankelijk van elkaar worden uitgevoerd. Aan elk proces wordt een bepaald prioriteitsniveau toegewezen dat overeenkomt met het relatieve belang van de gebeurtenis die het ondersteunt. De processor wordt toegewezen aan de processen met de hoogste prioriteit. Dit type planning, op prioriteit gebaseerde preventieve planning genoemd, wordt gebruikt door realtime systemen.

  3. Stevig realtime besturingssysteem : RTOS van dit type moeten ook deadlines volgen. Ondanks de kleine impact kan het missen van een deadline onbedoelde gevolgen hebben, waaronder een vermindering van de kwaliteit van het product. Voorbeeld: multimediatoepassingen.
  4. Deterministisch realtime besturingssysteem: Consistentie is de belangrijkste sleutel in dit type realtime besturingssysteem. Het zorgt ervoor dat alle taken en processen altijd met voorspelbare timing worden uitgevoerd, waardoor het meer geschikt is voor toepassingen waarin timingnauwkeurigheid erg belangrijk is. Voorbeelden: INTEGRITEIT, PikeOS.

Voordelen:

De voordelen van realtime besturingssystemen zijn als volgt:



  1. Maximaal verbruik: Maximaal gebruik van apparaten en systemen. Dus meer output uit alle bronnen.
  2. Taakverschuiving: De tijd die wordt besteed aan het verschuiven van taken in deze systemen is zeer kort. In oudere systemen duurt dit bijvoorbeeld ongeveer 10 microseconden. Het verplaatsen van de ene taak naar de andere duurt in de nieuwste systemen 3 microseconden.
  3. Focus op toepassing: Focus op actieve applicaties en minder belang voor applicaties die in de wachtrij staan.
  4. Realtime besturingssysteem in ingebed systeem: Omdat de omvang van programma's klein is, kunnen RTOS ook ingebedde systemen zijn, zoals in transport en andere.
  5. Foutloos: Dit soort systemen zijn foutloos.
  6. Geheugentoewijzing: Geheugentoewijzing kan het beste worden beheerd in dit soort systemen.

Nadelen:
De nadelen van realtime besturingssystemen zijn als volgt:

sorteer arraylist in Java
  1. Beperkte taken: Er worden zeer weinig taken tegelijkertijd uitgevoerd en hun concentratie is zeer minder gericht op enkele toepassingen om fouten te voorkomen.
  2. Gebruik zware systeembronnen: Soms zijn de systeembronnen niet zo goed en ook duur.
  3. Moeilijke algoritmes : De algoritmen zijn zeer complex en moeilijk voor de ontwerper om op te schrijven.
  4. Apparaatstuurprogramma en onderbrekingssignalen: Het heeft specifieke apparaatstuurprogramma's en interruptsignalen nodig om zo snel mogelijk op interrupts te reageren.
  5. Onderwerpprioriteit: Het is niet goed om threadprioriteit in te stellen, omdat deze systemen minder snel van taak wisselen.
  6. Minimale overstap: RTOS voert minimale taakwisseling uit.

Vergelijking van reguliere en realtime besturingssystemen:

Regel het besturingssysteem Realtime besturingssysteem (RTOS)
Complex Eenvoudig
Beste poging Gegarandeerde reactie
Eerlijkheid Strikte timingbeperkingen
Gemiddelde bandbreedte Minimum- en maximumlimieten
Onbekende componenten Componenten zijn bekend
Onvoorspelbaar gedrag Voorspelbaar gedrag
Plug-and-play RTOS kan worden geüpgraded