5分钟搞清楚实时操作系统与非实时操作系统的区别

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更新日期:2017-8-9

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剧情介绍

摘要: 导语谈到实时操作系统,大家一定会提起VxWorks在物联网开发过程中,经常会听到有人谈起实时操作系统,比如VxWorks,uC-OS II, RTLinux等等,那究竟什么才算是实时操作系统?我们平时用的操作系统,比如Windows,Linu ... 导语谈到实时操作系统,大家一定会提起VxWorks在物联网开发过程中,经常会听到有人谈起实时操作系统,比如VxWorks,uC-OS II, RTLinux等等,那究竟什么才算是实时操作系统?我们平时用的操作系统,比如Windows,Linux,是否算是实时操作系统呢?看完这篇文章,相信大家就明白了。什么是实时操作系统实时系统指系统的计算正确性不仅取决于计算的逻辑正确性,还取决于产生结果的时间。如果未满足系统的时间约束,则认为系统失效。 ——Donal Gillies 在 Realtime Computing FAQ 中提出的定义。大家普遍的一种意识是实时性意味着速度快,实际上实时性与任务执行的速度快并不是一回事,实时性的真正含义是指任务的(最迟)完成时间(Deadline)是可确定预知的。操作系统面对的负载通常是变化的,有时任务少,有时任务重,实时操作系统要求无论负载多少,都必须保证满足时间要求。所以实时操作系统追求的不是速度,而是任务执行时间的确定性。下面以Windows系统为例,说明实时性和速度不是一回事。相信大家都有这样的经历,我们的Windows系统的电脑,配置有很高工作频率的强大CPU,显然在任务不多的时候,可以以非常快的处理速度执行任务。但是,当某些后台任务正在运行时,比如下载文件,或者是在杀毒,这时候前台的程序响应会变得非常漫长,甚至程序会失去响应。并不是说Windows系统不够快或效率不够高,而是Windows系统不能提供确定性,所以,Windows不是一个实时操作系统。通常面向PC的操作系统都不是实时操作系统,比如Linux的桌面发行版、服务器版,以及Mac OS等。实时操作系统有哪些实时操作系统根据其实时性的刚性要求程度不同,分为硬实时(hard realtime)和软实时(soft realtime)操作系统。硬实时系统指系统要在最坏情况(负载最重)下确保服务时间,即对于事件的响应时间的截止期限是无论如何都必须满足。软实时系统是从统计的角度,任何一个任务都能够有一个预期的处理时间,但任务一旦超过截止期限,也并不会带来致命的错误。硬实时代表产品:VxWorks好奇号火星探测车使用了VxWorks系统对于一些涉及到人身安全或者非常重要的任务,必须使用硬实时操作系统,更多用于对实时性要求更高的工业制造领域。比如汽车安全气囊的控制,晚一秒钟打开可能就会丧生一条人命,这种场合必须使用硬实时系统。WindRiver公司的VxWorks是硬实时操作系统的代表产品,以性能稳定而著称。美国 F-16、FA-18战斗机、B-2 隐形轰炸机和爱国者导弹上,甚至连1997年4月在火星表面登陆的火星探测器、2008年5月登陆的凤凰号,和2012年8月登陆的好奇号也都使用到了VxWorks。VxWorks的缺点就是有点贵。但近年来各大厂商越来越强调成本,所以VxWorks不断被其他一些开源的实时操作系统取代。华为多年来一直在自己的网络设备中购买和使用VxWorks,也会逐渐采用替代的系统。软实时代表产品:各种实时Linux之前我们在《纵论物联网(六):基于Linux的物联网操作系统》介绍了很多Linux物联网系统,其中有不少是在Linux基础上做了实时性的改进,比如RTLinux等,这些系统都算是软实时产品。对于IPTV数字电视机顶盒,需要实时的解码视频流,所以需要使用实时操作系统。但即使丢失了几个视频帧,在短时间内视频可能会有一些不流畅,但马上就会恢复,不会造成什么严重的后果。这种消费类电子产品,适合使用软实时操作系统。 特别推荐:欲深入学习电脑维护、网络编程与安全攻防,请点击这里 注册枫凌资源共享论坛账号,免费学VIP公开课、论坛与QQ群技术交流,黑基14年技术经验,让您少走弯路、事半功倍!

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