0

0

Linux是实时系统还是分时操作系统?

WBOY

WBOY

发布时间:2024-02-05 12:40:22

|

2017人浏览过

|

来源于良许Linux教程网

转载

我们经常分享的µc/os、freertos、rt-thread、threadx都是实时操作系统(rtos),那么有读者可能会问:分时操作系统是什么?linux算实时操作系统吗?

实时操作系统(RTOS)

RTOS,全称为Real Time Operating System,也就是我们所说的实时操作系统。

1.实时操作系统定义 实时操作系统(RTOS)是一种能够在外部事件或数据产生时,迅速接受并处理的系统,其处理结果能够在规定的时间内控制生产过程或对处理系统做出快速响应,并协调所有实时任务的运行。

因此,实时操作系统的主要特点是提供及时的响应和高度的可靠性。

实时操作系统分为硬实时和软实时两种类型,硬实时系统要求在规定的时间内必须完成操作,这是在操作系统设计时就已经保证的。

软实时系统则只需按照任务的优先级,尽可能快地完成操作即可。我们通常使用的操作系统在经过一定的修改后,就可以变成实时操作系统。

Linux是实时系统还是分时操作系统?

实时操作系统是保证在一定时间限制内完成特定功能的操作系统。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操作系统。在“硬”实时操作系统中,如果不能在允许时间内完成使物体可达的计算,操作系统将因错误结束。

在“软”实时操作系统中,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。一些实时操作系统是为特定的应用设计的,另一些是通用的。

一些通用目的的操作系统称自己为实时操作系统。但某种程度上,大部分通用目的的操作系统,如微软的Windows NT或IBM的OS/390有实时系统的特征。这就是说,即使一个操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.实时操作系统的特征
1)多任务;
2)有线程优先级
3)多种中断级别

小的嵌入式操作系统经常需要实时操作系统,内核要满足实时操作系统的要求。

3.实时操作系统的相关概念
(1)基本概念
代码临界段:指处理时不可分割的代码。一旦这部分代码开始执行则不允许中断打入;

资源:任何为任务所占用的实体;

共享资源:可以被一个以上任务使用的资源;

任务:也称作一个线程,是一个简单的程序。每个任务被赋予一定的优先级,有它自己的一套CPU寄存器和自己的栈空间。典型地,每个任务都是一个无限的循环,每个任务都处在以下五个状态下:休眠态,就绪态,运行态,挂起态,被中断态;

任务切换:将正在运行任务的当前状态(CPU寄存器中的全部内容)保存在任务自己的栈区,然后把下一个将要运行的任务的当前状态从该任务的栈中重新装入CPU的寄存器,并开始下一个任务的运行;

内核:负责管理各个任务,为每个任务分配CPU时间,并负责任务之间通讯。分为不可剥夺型内核于可剥夺型内核;

调度:内核的主要职责之一,决定轮到哪个任务运行。一般基于优先级调度法;

(2)关于优先级的问题
任务优先级:分为优先级不可改变的静态优先级和优先级可改变的动态优先级;

优先级反转:优先级反转问题是实时系统中出现最多的问题。共享资源的分配可导致优先级低的任务先运行,优先级高的任务后运行。解决的办法是使用“优先级继承”算法来临时改变任务优先级,以遏制优先级反转。

(3)互斥
虽然共享数据区简化了任务之间的信息交换,但是必须保证每个任务在处理共享共享数据时的排他性。使之满足互斥条件的一般方法有:关中断,使用测试并置位指令(TAS),禁止做任务切换,利用信号量。

因为采用实时操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操作系统的最主要、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。

华友协同办公自动化OA系统
华友协同办公自动化OA系统

华友协同办公管理系统(华友OA),基于微软最新的.net 2.0平台和SQL Server数据库,集成强大的Ajax技术,采用多层分布式架构,实现统一办公平台,功能强大、价格便宜,是适用于企事业单位的通用型网络协同办公系统。 系统秉承协同办公的思想,集成即时通讯、日记管理、通知管理、邮件管理、新闻、考勤管理、短信管理、个人文件柜、日程安排、工作计划、工作日清、通讯录、公文流转、论坛、在线调查、

下载

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。

分时操作系统(TSOS)

TSOS,英文全称Time-sharing Operating System,即分时操作系统。

使一台计算机同时为几个、几十个甚至几百个用户服务的一种操作系统叫分时操作系统。把计算机与许多终端用户连接起来,分时操作系统将系统处理机时间与内存空间按一定的时间间隔,轮流地切换给各终端用户的程序使用。

由于时间间隔很短,每个用户的感觉就像他独占计算机一样。分时操作系统的特点是可有效增加资源的使用率。例如UNIX系统就采用剥夺式动态优先的CPU调度,有力地支持分时操作。

产生分时系统是为了满足用户需求所形成的一种新型 OS 。它与多道批处理系统之间,有着截然不同的性能差别。用户的需求具体表现在以下几个方面: 人—机交互 共享主机 便于用户上机

1.分时系统的基本思想

时间片:是把计算机的系统资源(尤其是 CPU时间)进行时间上的分割,每个时间段称为一个时间片,每个用户依次轮流使用时间片。

分时技术:把处理机的运行时间分为很短的时间片,按时间片轮流把处理机分给各联机作业使用。

分时操作系统:是一种联机的多用户交互式的操作系统。一般采用时间片轮转的方式使一台计算机为多个终端服务。对每个用户能保证足够快的响应时间,并提供交互会话能力。

设计目标:对用户的请求及时响应,并在可能条件下尽量提高系统资源的利用率。

适合办公自动化、教学及事务处理等要求人机会话的场合。

2.工作方式
一台主机连接了若干个终端;每个终端有一个用户在使用;交互式地向系统提出命令请求;系统接受每个用户的命令;采用时间片轮转方式处理服务请求;并通过交互方式在终端上向用户显示结果;用户根据上步结果发出下道命令

分时系统实现中的关键问题:及时接收。及时处理。

3.特征
交互性:用户与系统进行人机对话。
多路性:多用户同时在各自终端上使用同一CPU。
独立性:用户可彼此独立操作,互不干扰,互不混淆。
及时性:用户在短时间内可得到系统的及时回答。
影响响应时间的因素:终端数目多少、时间片的大小、信息交换量、信息交换速度。

区别

RTOS和TSOS各有各的特点,RTOS一般用于相对低速的MCU,比如运动控制类、按键输入等动作要求实时处理的系统,一般要求ms级,甚至us级响应。

分时:现在流行的PC,服务器都是采用这种运行模式,即把CPU的运行分成若干时间片分别处理不同的运算请求。

实时:一般用于单片机上,比如电梯的上下控制中,对于按键等动作要求进行实时处理。

最后

分通过以上分析,可以明确linux是分时系统,不过可以改成实时的如:ucLinux就是linux修改而来的实时系统,至于他们的区别,可以引用百度中的类似回答:

分时系统是一个系统可以同时为两个或两个以上的账户服务!

实时系统是能立即对指令做出反应的操作系统!微软的常见系统不能吧!而且还死机!战斗机中的操作系统就是实时的系统,想想如果别人打仗时战斗机中的电脑反应的是飞行员上一条指令或死机了,谁还敢开这架飞机呢?

相关专题

更多
堆和栈的区别
堆和栈的区别

堆和栈的区别:1、内存分配方式不同;2、大小不同;3、数据访问方式不同;4、数据的生命周期。本专题为大家提供堆和栈的区别的相关的文章、下载、课程内容,供大家免费下载体验。

386

2023.07.18

堆和栈区别
堆和栈区别

堆(Heap)和栈(Stack)是计算机中两种常见的内存分配机制。它们在内存管理的方式、分配方式以及使用场景上有很大的区别。本文将详细介绍堆和栈的特点、区别以及各自的使用场景。php中文网给大家带来了相关的教程以及文章欢迎大家前来学习阅读。

571

2023.08.10

线程和进程的区别
线程和进程的区别

线程和进程的区别:线程是进程的一部分,用于实现并发和并行操作,而线程共享进程的资源,通信更方便快捷,切换开销较小。本专题为大家提供线程和进程区别相关的各种文章、以及下载和课程。

480

2023.08.10

Java 并发编程高级实践
Java 并发编程高级实践

本专题深入讲解 Java 在高并发开发中的核心技术,涵盖线程模型、Thread 与 Runnable、Lock 与 synchronized、原子类、并发容器、线程池(Executor 框架)、阻塞队列、并发工具类(CountDownLatch、Semaphore)、以及高并发系统设计中的关键策略。通过实战案例帮助学习者全面掌握构建高性能并发应用的工程能力。

60

2025.12.01

windows查看端口占用情况
windows查看端口占用情况

Windows端口可以认为是计算机与外界通讯交流的出入口。逻辑意义上的端口一般是指TCP/IP协议中的端口,端口号的范围从0到65535,比如用于浏览网页服务的80端口,用于FTP服务的21端口等等。怎么查看windows端口占用情况呢?php中文网给大家带来了相关的教程以及文章,欢迎大家前来阅读学习。

576

2023.07.26

查看端口占用情况windows
查看端口占用情况windows

端口占用是指与端口关联的软件占用端口而使得其他应用程序无法使用这些端口,端口占用问题是计算机系统编程领域的一个常见问题,端口占用的根本原因可能是操作系统的一些错误,服务器也可能会出现端口占用问题。php中文网给大家带来了相关的教程以及文章,欢迎大家前来学习阅读。

1095

2023.07.27

windows照片无法显示
windows照片无法显示

当我们尝试打开一张图片时,可能会出现一个错误提示,提示说"Windows照片查看器无法显示此图片,因为计算机上的可用内存不足",本专题为大家提供windows照片无法显示相关的文章,帮助大家解决该问题。

790

2023.08.01

windows查看端口被占用的情况
windows查看端口被占用的情况

windows查看端口被占用的情况的方法:1、使用Windows自带的资源监视器;2、使用命令提示符查看端口信息;3、使用任务管理器查看占用端口的进程。本专题为大家提供windows查看端口被占用的情况的相关的文章、下载、课程内容,供大家免费下载体验。

452

2023.08.02

php与html混编教程大全
php与html混编教程大全

本专题整合了php和html混编相关教程,阅读专题下面的文章了解更多详细内容。

3

2026.01.13

热门下载

更多
网站特效
/
网站源码
/
网站素材
/
前端模板

精品课程

更多
相关推荐
/
热门推荐
/
最新课程
PostgreSQL 教程
PostgreSQL 教程

共48课时 | 7万人学习

Git 教程
Git 教程

共21课时 | 2.6万人学习

关于我们 免责申明 举报中心 意见反馈 讲师合作 广告合作 最新更新
php中文网:公益在线php培训,帮助PHP学习者快速成长!
关注服务号 技术交流群
PHP中文网订阅号
每天精选资源文章推送

Copyright 2014-2026 https://www.php.cn/ All Rights Reserved | php.cn | 湘ICP备2023035733号