Reaaliaika käyttöjärjestelmät (RTOS) käytetään ympäristöissä, joissa suuri määrä tapahtumia, enimmäkseen tietokonejärjestelmän ulkopuolisia, on hyväksyttävä ja käsiteltävä lyhyessä ajassa tai tietyissä määräajoissa. tällaisia sovelluksia ovat teollisuusohjaus, puhelinkytkentälaitteet, lennonohjaus ja reaaliaikaiset simulaatiot. RTOS:lla käsittelyaika mitataan sekuntien kymmenesosissa. Tämä järjestelmä on määräaikainen ja sillä on kiinteä määräaika. Tämän tyyppisen järjestelmän käsittelyn on tapahduttava määritettyjen rajoitusten puitteissa. Muuten tämä johtaa järjestelmävikaan.
Esimerkkejä reaaliaikaisista käyttöjärjestelmistä ovat lentoliikenteen ohjausjärjestelmät, komentohallintajärjestelmät, lentoyhtiöiden varausjärjestelmät, sydämentahdistimet, verkkomultimediajärjestelmät, robotit jne.
Reaaliaikaisia käyttöjärjestelmiä voi olla 3 tyyppiä -

RTOS
vastustaa jsonia javassa
- Kova reaaliaikainen käyttöjärjestelmä: Nämä käyttöjärjestelmät takaavat kriittisten tehtävien suorittamisen tietyssä ajassa.
Esimerkiksi robotti palkataan hitsaamaan auton koria. Jos robotti hitsaa liian aikaisin tai liian myöhään, autoa ei voida myydä, joten se on kova reaaliaikainen järjestelmä, joka vaatii robotin täydellistä auton hitsausta tuskin ajoissa., tieteelliset kokeet, lääketieteelliset kuvantamisjärjestelmät, teolliset ohjausjärjestelmät, ase järjestelmät, robotit, lennonjohtojärjestelmät jne.
vertailukelpoinen merkkijono
- Pehmeä reaaliaikainen käyttöjärjestelmä: Tämä käyttöjärjestelmä rentouttaa aikarajaa.
Esimerkiksi – Multimediajärjestelmät, digitaaliset äänijärjestelmät jne. Reaaliaikaisissa järjestelmissä esiintyy eksplisiittisiä, ohjelmoijan määrittämiä ja ohjattuja prosesseja. Erillistä prosessia muutetaan käsittelemällä yksittäinen ulkoinen tapahtuma. Prosessi aktivoituu, kun siihen liittyvä tapahtuma ilmenee keskeytyksellä.
Moniajotoiminto suoritetaan ajoittamalla prosessit suoritettavaksi toisistaan riippumatta. Jokaiselle prosessille on määritetty tietty prioriteettitaso, joka vastaa sen palveleman tapahtuman suhteellista tärkeyttä. Prosessori on varattu korkeimman prioriteetin prosesseille. Tämän tyyppistä aikataulua, jota kutsutaan prioriteettipohjaiseksi ennaltaehkäiseväksi ajoitukseksi, käyttävät reaaliaikaiset järjestelmät.
- Kiinteä reaaliaikainen käyttöjärjestelmä : Tämän tyyppisten RTOS:ien on myös noudatettava määräaikoja. Pienestä vaikutuksestaan huolimatta määräajan noudattamatta jättäminen voi aiheuttaa tahattomia seurauksia, mukaan lukien tuotteen laadun heikkeneminen. Esimerkki: Multimediasovellukset.
- Deterministinen reaaliaikainen käyttöjärjestelmä: Johdonmukaisuus on tärkein avain tämäntyyppisissä reaaliaikaisissa käyttöjärjestelmissä. Se varmistaa, että kaikki tehtävät ja prosessit suoritetaan ennustettavalla ajoituksella koko ajan, mikä tekee siitä sopivamman sovelluksiin, joissa ajoituksen tarkkuus on erittäin tärkeää. Esimerkkejä: INTEGRITY, PikeOS.
Edut:
Reaaliaikaisten käyttöjärjestelmien edut ovat seuraavat:
objektiluokka javassa
- Suurin kulutus: Laitteiden ja järjestelmien maksimaalinen käyttö. Siten enemmän tuottoa kaikista resursseista.
- Tehtävän vaihto: Näissä järjestelmissä vuorotyötehtäviin varattu aika on hyvin vähemmän. Esimerkiksi vanhemmissa järjestelmissä se kestää noin 10 mikrosekuntia. Tehtävän vaihtaminen toiseen ja uusimmissa järjestelmissä kestää 3 mikrosekuntia.
- Keskity sovellukseen: Keskity käynnissä oleviin sovelluksiin ja vähennä merkitystä jonossa oleville sovelluksille.
- Reaaliaikainen käyttöjärjestelmä sulautetussa järjestelmässä: Koska ohjelmien koko on pieni, RTOS voidaan myös sulautettuja järjestelmiä, kuten liikenne ja muut.
- Virheetön: Tämäntyyppiset järjestelmät ovat virheettömiä.
- Muistin varaus: Muistin varaamista hallitaan parhaiten tämäntyyppisissä järjestelmissä.
Haitat:
Reaaliaikaisten käyttöjärjestelmien haitat ovat seuraavat:
- Rajoitettuja tehtäviä: Hyvin harvat tehtävät suoritetaan samanaikaisesti, ja niiden keskittyminen on hyvin vähäistä muutamiin sovelluksiin virheiden välttämiseksi.
- Käytä raskaita järjestelmäresursseja: Joskus järjestelmäresurssit eivät ole niin hyviä ja ne ovat myös kalliita.
- Monimutkaiset algoritmit : Algoritmit ovat erittäin monimutkaisia ja suunnittelijan on vaikea kirjoittaa niille.
- Laiteohjain- ja keskeytyssignaalit: Se tarvitsee erityisiä laiteajureita ja keskeytyssignaaleja vastatakseen keskeytuksiin aikaisintaan.
- Säikeen prioriteetti: Ei ole hyvä asettaa säikeen prioriteettia, koska nämä järjestelmät ovat hyvin vähemmän alttiita vaihtotehtäville.
- Minimi vaihto: RTOS suorittaa minimaalisen tehtävien vaihdon.
Tavallisten ja reaaliaikaisten käyttöjärjestelmien vertailu:
Säädä käyttöjärjestelmää | Reaaliaikainen käyttöjärjestelmä (RTOS) |
---|---|
Monimutkainen | Yksinkertainen |
Paras yritys | Taattu vastaus |
Oikeudenmukaisuus | Tiukat ajoitusrajoitukset |
Keskimääräinen kaistanleveys | Minimi- ja maksimirajat |
Tuntemattomat komponentit | Komponentit tunnetaan |
Ennalta arvaamaton käytös | Ennustettavaa käytöstä |
Plug and play | RTOS on päivitettävissä |