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實時操作系統(tǒng)是什么
實時操作系統(tǒng)(RTOS)是指當外界事件或數(shù)據(jù)產(chǎn)生時，能夠接受并以足夠快的速度予以處理，其處理的結(jié)果又能在規(guī)定的時間之內(nèi)來控制生產(chǎn)過程或?qū)μ幚硐到y(tǒng)作出快速響應(yīng)，并控制所有實時任務(wù)協(xié)調(diào)一致運行的操作系統(tǒng)。因而，提供及時響應(yīng)和高可靠性是其主要特點。實時操作系統(tǒng)有硬實時和軟實時之分，硬實時要求在規(guī)定的時間內(nèi)必須完成操作，這是在操作系統(tǒng)設(shè)計時保證的;軟實時則只要按照任務(wù)的優(yōu)先級，盡可能快地完成操作即可。我們通常使用的操作系統(tǒng)在經(jīng)過一定改變之后就可以變成實時操作系統(tǒng)。
實時操作系統(tǒng)定義
實時操作系統(tǒng)是保證在一定時間限制內(nèi)完成特定功能的操作系統(tǒng)。例如，可以為確保生產(chǎn)線上的機器人能獲取某個物體而設(shè)計一個操作系統(tǒng)。在“硬”實時操作系統(tǒng)中，如果不能在允許時間內(nèi)完成使物體可達的計算，操作系統(tǒng)將因錯誤結(jié)束。在“軟”實時操作系統(tǒng)中，生產(chǎn)線仍然能繼續(xù)工作，但產(chǎn)品的輸出會因產(chǎn)品不能在允許時間內(nèi)到達而減慢，這使機器人有短暫的不生產(chǎn)現(xiàn)象。一些實時操作系統(tǒng)是為特定的應(yīng)用設(shè)計的，另一些是通用的。一些通用目的的操作系統(tǒng)稱自己為實時操作系統(tǒng)。但某種程度上，大部分通用目的的操作系統(tǒng)，如微軟的Windows NT或IBM的OS/390有實時系統(tǒng)的特征。這就是說，即使一個操作系統(tǒng)不是嚴格的實時系統(tǒng)，它們也能解決一部分實時應(yīng)用問題。
實時操作系統(tǒng)的特征
1)高精度計時系統(tǒng)
計時精度是影響實時性的一個重要因素。在實時應(yīng)用系統(tǒng)中，經(jīng)常需要精確確定實時地操作某個設(shè)備或執(zhí)行某個任務(wù)，或精確的計算一個時間函數(shù)。這些不僅依賴于一些硬件提供的時鐘精度，也依賴于實時操作系統(tǒng)實現(xiàn)的高精度計時功能。
2)多級中斷機制
一個實時應(yīng)用系統(tǒng)通常需要處理多種外部信息或事件，但處理的緊迫程度有輕重緩急之分。有的必須立即作出反應(yīng)，有的則可以延后處理。因此，需要建立多級中斷嵌套處理機制，以確保對緊迫程度較高的實時事件進行及時響應(yīng)和處理。
3)實時調(diào)度機制
實時操作系統(tǒng)不僅要及時響應(yīng)實時事件中斷，同時也要及時調(diào)度運行實時任務(wù)。但是，處理機調(diào)度并不能隨心所欲的進行，因為涉及到兩個進程之間的切換，只能在確保“安全切換”的時間點上進行，實時調(diào)度機制包括兩個方面，一是在調(diào)度策略和算法上保證優(yōu)先調(diào)度實時任務(wù);二是建立更多“安全切換”時間點，保證及時調(diào)度實時任務(wù)。
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