硬实时系统 软实时系统 举例

实时 *** 作系统

英文称real

time

operating

system，简称rtos。

1、实时 *** 作系统定义

什么东西一旦弄上实时两个字就是对响应时间有严格的要求。实时 *** 作系统贵在实时，要求在规定的时间内完成某种 *** 作。主要用在工业控制中，实时 *** 作系统中一般任务数是固定的，有硬实时和软实时之分，硬实时要求在规定的时间内必须完成 *** 作，这是在 *** 作系统设计时保证的；软实时则没有那么严，只要按照任务的优先级，尽可能快地完成 *** 作即可。我们通常使用的 *** 作系统在经过一定改变之后就可以变成实时 *** 作系统。

实时 *** 作系统是保证在一定时间限制内完成特定功能的 *** 作系统。例如，可以为确保生产线上的机器人能获取某个物体而设计一个 *** 作系统。在“硬”实时 *** 作系统中，如果不能在允许时间内完成使物体可达的计算， *** 作系统将因错误结束。在“软”实时 *** 作系统中，生产线仍然能继续工作，但产品的输出会因产品不能在允许时间内到达而减慢，这使机器人有短暂的不生产现象。一些实时 *** 作系统是为特定的应用设计的，另一些是通用的。一些通用目的的 *** 作系统称自己为实时 *** 作系统。但某种程度上，大部分通用目的的 *** 作系统，如微软的windows

nt或ibm的os/390有实时系统的特征。这就是说，即使一个 *** 作系统不是严格的实时系统，它们也能解决一部分实时应用问题。

2、实时 *** 作系统的特征

通常，实时 *** 作系统必须有以下特征：

1）多任务；

2）有线程优先级

3）多种中断级别

小的嵌入式 *** 作系统经常需要实时 *** 作系统。内核要满足实时 *** 作系统的要求。但其它部件，如设备驱动程序也是需要的，因此，一个实时 *** 作系统常比内核大。

3、实时 *** 作系统的分类

软实时系统和硬实时系统。

实时系统对逻辑和时序的要求非常严格，如果逻辑和时序出现偏差将会引起严重后果。实时系统有两种类型：软实时系统和硬实时系统。

软实时系统仅要求事件响应是实时的，并不要求限定某一任务必须在多长时间内完成；而在硬实时系统中，不仅要求任务响应要实时，而且要求在规定的时间内完成事件的处理。通常，大多数实时系统是两者的结合。

事实上，没有一个绝对的数字可以说明什么是硬实时，什么是软实时。它们之间的界限是十分模糊的。这与选择什么样的cpu，它的主频、内存等参数有一定的关系[1]。另外，因为应用的场合对系统实时性能要求的不同而有不同的定义。因此，在现有的固定的软、硬件平台上，如何测试并找出决定系统实时性能的关键参数，并给出优化的措施和试验数据，就成为一个具有普遍意义并且值得深入探讨的课题。本文就是基于此目的进行讨论的。

因为采用实时 *** 作系统的意义就在于能够及时处理各种突发的事件，即处理各种中断，因而衡量嵌入式实时 *** 作系统的最主要、最具有代表性的性能指标参数无疑应该是中断响应时间了。中断响应时间通常被定义为：

中断响应时间=中断延迟时间+保存cpu状态的时间+该内核的isr进入函数的执行时间[2]。

中断延迟时间=max(关中断的最长时间，最长指令时间)

+

开始执行isr的第一条指令的时间[2]。

优点：

1、硬实时响应

基于优先级抢占的RTOS，根据任务的实时需求，执行优先调度。有严格时序限制的任务可以优先执行，提高应用程序对时间关键事件的响应。

2、系统性能最大化

针对大型的、复杂的嵌入式应用，使用一个事件驱动的RTOS，来替代基于轮询的超循环结构，可以生成一个更有效的设计，更小的存储占用，应用可以获得更多的处理器时间。

3、降低复杂度

RTOS允许应用划分为一个个小的自主运行的任务。任务执行自己的上下文中，不依赖其它任务或调度器。

缺点：

代码重用：RTOS系统中的模块化设计，鼓励将软件功能创建为独立的、验证过的任务。其独立性使得在其它设计中重用这些模块变得很简单。

定义：

实时 *** 作系统是保证在一定时间限制内完成特定功能的 *** 作系统。实时 *** 作系统有硬实时和软实时之分，硬实时要求在规定的时间内必须完成 *** 作，这是在 *** 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 *** 作即可。我们通常使用的 *** 作系统在经过一定改变之后就可以变成实时 *** 作系统。

例如，可以为确保生产线上的机器人能获取某个物体而设计一个 *** 作系统。在“硬”实时 *** 作系统中，如果不能在允许时间内完成使物体可达的计算， *** 作系统将因错误结束。

在“软”实时 *** 作系统中，生产线仍然能继续工作，但产品的输出会因产品不能在允许时间内到达而减慢，这使机器人有短暂的不生产现象。一些实时 *** 作系统是为特定的应用设计的，另一些是通用的。一些通用目的的 *** 作系统称自己为实时 *** 作系统。

百度百科-实时 *** 作系统

Linux是分时 *** 作系统。

Linux是一套免费使用和自由传播的类Unix *** 作系统，是一个基于POSIX和UNIX的多用户、多任务、支持多线程和多CPU的 *** 作系统。它能运行主要的UNIX工具软件、应用程序和网络协议。它支持32位和64位硬件。

实时 *** 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做出快速响应，调度一切可利用的资源完成实时任务，并控制所有实时任务协调一致运行的 *** 作系统。提供及时响应和高可靠性是其主要特点。

分时 *** 作系统是使一台计算机采用时间片轮转的方式同时为几个、几十个甚至几百个用户服务的一种 *** 作系统。

区别：

1、交互性不同。

实时信息处理系统具有交互性，但仅限于访问系统中某些特定的专用服务程序。

分时系统能向终端用户提供数据处理服务、资源共享等服务。

2、可靠性要求不同。

分时系统要求系统可靠。

实时系统则要求系统高度可靠。因为任何差错都可能带来巨大的经济损失甚至无法预料的灾难性后果。

3、多路性表现不同。

实时控制系统，其多路性主要表现在经常对多路的现场信息进行采集以及对多个对象或多个执行机构进行控制。

分时系统具有多路性，系统按分时原则为多个终端用户服务；

扩展资料：

基本思想

Linux的基本思想有两点：

1、一切都是文件；

2、每个软件都有确定的用途。

其中第一条详细来讲就是系统中的所有都归结为一个文件，包括命令、硬件和软件设备、 *** 作系统、进程等等对于 *** 作系统内核而言，都被视为拥有各自特性或类型的文件。至于说Linux是基于Unix的，很大程度上也是因为这两者的基本思想十分相近。

参考资料来源：百度百科-linux

参考资料来源：百度百科-实时 *** 作系统

　一、freeRTOS比uCOS II优胜的地方：

1。 内核 ROM和耗费RAM都比uCOS 小，特别是RAM。 这在 单片机 里面是稀缺资源，uCOS至少要5K以上， 而freeOS用2~3K也可以跑的很好。

2。freeRTOS 可以用协程（Co-routine），减少RAM消耗（共用STACK）。uCOS只能用任务（TASK，每个任务有一个独立的STACK）。

3。freeRTOS 可以有优先度一样的任务，这些任务是按 时间片 来轮流处理，uCOSII 每个任务都只有一个独一无二的 优先级 。因此， 理论 上讲，freeRTOS 可以管理超过64个任务，而uCOS只能管理64个。

4。freeRTOS 是在商业上免费应用。uCOS在商业上的应用是要付钱的。

二、freeRTOS 不如uCOS的地方：

1。比uSOS简单，任务间通讯freeRTOS只支持Queque， Semaphores， Mutex。 uCOS除这些外，还支持Flag, MailBox

2。uCOS的支持比freeRTOS 多。除 *** 作系统 外，freeRTOS只支持TCPIP， uCOS则有大量外延支持，比如FS， USB， GUI， CAN等的支持

3。uCOS可靠性更高，而且耐优化，freeRTOS 在我设置成中等优化的时候，就会出问题。

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