我们大多数人都熟悉在计算机上使用的OS(操作系统)。个人计算机最常用的操作系统包括Microsoft的Windows,Apple的OS X,以及可以从各自的开发人员处获得的各种Linux变体。大多数人不知道的是实时操作系统,或简称为RTOS。这些是用于更专业的应用程序的操作系统,这些应用程序要求响应尽可能接近实时。两者之间最显着的区别在于它们如何完成每个任务。标准操作系统侧重于在最短的时间内进行尽可能多的计算,而RTOS则侧重于具有可预测的响应时间。
如今,标准操作系统被广泛使用,部分原因是个人计算机的迅速普及。除计算机和笔记本电脑外,使用标准操作系统的设备也开始出现。 RTOS用于更专业的领域,在这些领域中,响应时间比在给定时间范围内处理大量指令的能力更为重要。例如,可以扫描设施中的级别和状态的计算机。重要的是,监视器必须在发生变化时立即进行更改。
大多数操作系统使用时间共享体系结构,其中为每个任务分配一小段时间来执行其指令,然后再切换到另一个任务。切换过程太快,以至于通常对用户来说是实时的。一些RTOS也使用这种设计,但是任务密度要低得多,以确保不会加载处理器,这会增加响应时间。用于RTOS的另一种设计是事件驱动的体系结构。在这种设计中,系统仅在事件或中断发生后才切换任务。
与标准操作系统相比,RTOS的编码做法要严格得多,因为代码需要始终保持一致。 由于响应时间在其应用中并不是很重要,因此标准OS并不需要关注。
总结
- 常规操作系统侧重于计算吞吐量,而实时操作系统侧重于非常快的响应时间;
- OS被广泛用于各种应用中,而RTOS通常被嵌入需要实时响应的设备中;
- 操作系统使用时间共享设计以允许多任务处理,而实时操作系统则使用时间共享设计或均匀驱动设计;
- 与标准操作系统相比,RTOS的编码更加严格;
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