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rtos技術指標是什麼

發布時間:2023-05-30 09:27:07

⑴ 操作系統的主要性能指標有哪些

微型計算機的主要性能指標和基本系統配置
(1)微型計算機主要性能指標

字長:CPU能夠同時處理的比特(bit)數目。它直接關繫到計算機的計算精度、功能和速度。字長越長,計算精度越高,處理能力越強。常見的微型機字長有8位、16位、32位。
主頻(時鍾頻率):時鍾脈沖發生器所產生的時鍾信號頻率(MHz)。它在很大程度上決定了計算機的運行速度。
內存容量:內存儲器中能夠存儲信息的總位元組數,一般以KB、MB為單位,反映了內存儲器存儲數據的能力。
運算速度:計算機每秒運算的次數(MIPS
-
每秒百脊哪萬條指令)。
系統的可靠性:系統在正常條件下不發生故障或失效的概率。
外設配置:外設是指計算機的輸入、輸出設備以及外存儲器等,其中,顯示器有單色、彩色之分,也有高、中、低解析度之圓物分,,磁碟有軟盤與硬碟之分,軟盤有高密、低密之分。
軟體配置:軟體櫻腔碼配置包括操作系統、計算機語言、資料庫管理系統、網路通信軟體、漢字軟體及其他各種應用軟體等。
存取周期:對內存進行一次訪問(存取)操作所需的時間。

⑵ linux是實時還是分時操作系統,什麼是實時操作系統,什麼是分時操作系統他們的區別是什麼

Linux是分時操作系統。

Linux是一套免費使用和自由傳播虛正的類Unix操作系統,是一個基於POSIX和UNIX的多用戶、多任務、支持多線程和多CPU的陵渣操作系統。它能運行主要的UNIX工具軟體、應用程序和網路協議。它支持32位和64位硬體。

實時操作系統(RTOS)是指當外界事件或數據產生時,能夠接受並以足夠快的速差汪悔度予以處理,其處理的結果又能在規定的時間之內來控制生產過程或對處理系統做出快速響應,調度一切可利用的資源完成實時任務,並控制所有實時任務協調一致運行的操作系統。提供及時響應和高可靠性是其主要特點。

分時操作系統是使一台計算機採用時間片輪轉的方式同時為幾個、幾十個甚至幾百個用戶服務的一種操作系統。

區別:

1、交互性不同。

實時信息處理系統具有交互性,但僅限於訪問系統中某些特定的專用服務程序。

分時系統能向終端用戶提供數據處理服務、資源共享等服務。

2、可靠性要求不同。

分時系統要求系統可靠。

實時系統則要求系統高度可靠。因為任何差錯都可能帶來巨大的經濟損失甚至無法預料的災難性後果。

3、多路性表現不同。

實時控制系統,其多路性主要表現在經常對多路的現場信息進行採集以及對多個對象或多個執行機構進行控制。

分時系統具有多路性,系統按分時原則為多個終端用戶服務;

(2)rtos技術指標是什麼擴展閱讀:

基本思想

Linux的基本思想有兩點:

1、一切都是文件;

2、每個軟體都有確定的用途。

其中第一條詳細來講就是系統中的所有都歸結為一個文件,包括命令、硬體和軟體設備、操作系統、進程等等對於操作系統內核而言,都被視為擁有各自特性或類型的文件。至於說Linux是基於Unix的,很大程度上也是因為這兩者的基本思想十分相近。

⑶ RTOS系統的特點

一、時間約束性
實時系統的任務具有一定的時間約束(截止時間)。根據截止時間,實時系統的實時性分為「硬實時」和「軟實時」。硬實時是指應用的時間需求能夠得到完全滿足,否則就造成重大安全事故,甚至造成重大的生命財產損失和生態破壞,如在航空航天、軍事、核工業等一些關鍵領域中的應用。軟實時是指某些應用雖然提出時間需求,但實時任務偶爾違反這種需求對系統運行及環境不會造成嚴重影響,如監控系統等和信息採集系統等。
二、可預測性
可預測性是指差殲如系統能夠對實時任務的執行時間進行判斷,確定是否能夠滿足任務的時限要求。由於實時系統對時間約束要求的嚴格性,使可預測性稱為實時系統的一項重要性能要求。除了要求硬體延遲的可預測性以外,還要求軟體系統的可預測性,包括應用程序的響應時間是可預測的,即在有限的時間內完成必須的工作;以及操作系統的可預測性,即實時原語、調度函數等運行開銷應是有界的,以保證應用程序執行時間的有界性。
三、可靠性
大多數實時系統要求有較高的可靠性。在一些重要的實時應用中,任何不可靠因素和計算機的一個微小故障,或某些特定強實時任務(又叫關鍵任務)超過時限,都可能引起難以預測的嚴重後果。為此,系統需要採用靜態分析和保留資源的方法及冗餘配置,使系統在最壞情況下都能正常工作或避免損失。可靠性已成為衡量實時系統性能不可缺少的重要指標。
四、與外部環境的交互作用性
實時系統通常運行在一定的環境下,外部環境是實時系虛啟統不可缺少的一個組成部分。計算機子系統一般是控制系統,它必須在規定的時間內對外部請求做出反應。外部物理環境往往是被控子系統,兩者互相作用構成完整的實時系統。大多數控制子系統必須連續運轉以保證子系統的正常工作或准備對任何異常行為採取行動。
早期的實時系統功能簡單,包括單板機、單片機,以及簡單的嵌入式實時系統等,其調度過程相對簡單。隨著實時系統應用范圍的不斷擴大,系統復雜性不斷提高,實時系統具有以下新特點。
1、多任務類型
在實時系統中,不但包括周期任務、偶發任務、非周期任務,還包括非實時任務。實時任務要求要滿足時限,而非實時任務要求要使其響應時間盡可能的短。多種類型任務的混合,使系統的可調度性分析更加困難。
2、約束的復雜性
任務的約束包改拿括時間約束、資源約束、執行順序約束和性能約束。時間約束是任何實時系統都固有的約束。資源約束是指多個實時任務共享有限的資源時,必須按照一定的資源訪問控制協議進行同步,以避免死鎖和高優先順序任務被低優先順序任務堵塞的時間(即優先順序倒置時間)不可預測。執行順序約束是指各任務的啟動和執行必須滿足一定的時間和順序約束。例如,在分布式端到端(end-to-end)實時系統很重,同一任務的各子任務之間存在前驅/後驅約束關系,需要執行同步協議來管理子任務的啟動和控制子任務的執行,使它們滿足時間約束和系統可調度要求。性能約束是指必須滿足如可靠性、可用性、可預測性、服務質量(Quality of Service,QoS)等性能指標。
3、具有短暫超載的特點
在實時系統中,即使一個功能設計合理、資源充足的系統也可能由於一下原因超載:
1)系統元件出現老化,外圍設備錯誤或系統發生故障。隨著系統運行時間的增長,系統元件出現老化,系統部件可能發生故障,導致系統可用資源降低,不能滿足實時任務的時間約束要求。
2)環境的動態變化。由於不能對未來的環境、系統狀態進行正確有效地預測,因此不能從整體角度上對任務進行調度,可能導致系統超載。
3)應用規模的擴大。原先滿足實時任務時限要求的系統,隨著應用規模的增大,可能出現不能滿足任務時限要求的情況,而重新設計、重建系統在時間和經濟上又不允許。

⑷ RTOS響應時間的具體指標不包括如下哪一項()。

【答案】:D
RTOS響應時間的具體指標是:中斷延遲時間(Interrupt Latency)和任務鉛鋒切換時間(Task Switching Latency)。在操作系統中,術語「任務」和「進程」基本上是通用的納激凱。故本洞喚題選擇D。

⑸ 什麼是RTOS系統

分類: 電腦/網路 >> 操作系統/系統故障
解析:

實時多任務操作系統(RTOS)1.實時多任務操作系統(RTOS)

(1)更加面向硬體系統,而不是操作者

嵌入式系統處理器一般都是獨立工作的,沒有人的直接參與;即使參與,也沒有大量的文字信息輸出,這是和桌面計算機有所不同的。因此RTOS著重面向的是硬體,而不是具有完整的人機界面。

(2)實時性

單片機系統的監測、控制、通信等工作都要求實時性,一旦出現有關情況,CPU能夠及時響應,刻不容緩。為此,一個實用的RTOS都應具有完善的中斷響應機制,保證中斷響應潛伏時間足夠短。

(3)多任務

半導體技術的發展和應用復雜性的增長促使CPU的處理能力越來越高,當今的一片16位或32位單片機,在運算速度、定址能力等方面可以相當於8位單片機的幾十片之和。在這樣強大的處理器上運行應用程序,必然不是整塊,而是根據所要實現的若干方面功能,劃分為數個任務,這樣有利於軟體的開發和維護。

因此單片機系統中採用的RTOS必然是支持多任務的,並能夠根據各個任務的輕重緩急,合理地在它們之間分配CPU和各種資源的佔用時間。

(4)不同的典型外設驅動支持

單片機的典型片內外設為定時器、A/D、PWM、D/A、串列口、LCD/LED介面,CAN-bus、IC-bus等。根據處理器類型的不同,RTOS在出廠時一般附帶若幹上面硬體介面的驅動程度,而網卡等片外設備的驅動程序,以及其它一些高級驅動函數,如兼容DOS的文件系統、TCP/IP協議等,則需要另行選購。以RTOS為基礎和介面標准,可以設計出大量的庫函數驅動模塊,並根據實際需要選擇或裁剪。

(5)高可靠性

一般計算機的操作系統出現問題,例如死機,除數據丟失等外,不會有太大的問題;而單片機系統一般都是和工業控制、交通工具、醫用器械等機電系統密切相關,不適當的輸出甚至不及時的輸出都可能會帶來財產損失和安全問題。因棚悔此嵌入式系統中的RTOS要求高可靠性,發行之前必須經過嚴格的測試。這是一個耗費時間和精力的過程,也是RTOS價格普遍高於一般操作系統的原因之一。

2.RTOS是一個內核

典型的單片機程序在程序指針復位後,首先進行堆棧、中斷、中斷向量、定時器、串列口等介面設置、初始化數據存儲區和顯示內容,然後就來到了一個監測、等待或空循環,在這個循環中,CPU可以監視外設、響應中斷或用戶輸入。

這段主程序可以看作是一個內核,內核負責系統的初始化和開放、調度其它任務,相當於C語言中的主函數。

RTOS就是這樣的一個標准內核,包括了各種片上外設初鏈虛正始化和數據結構的格式化,不必、也不推薦用戶再對硬體設備和資源進行直接操作,所有的硬體設置和資源訪問都要通過RTOS核心。硬體這樣屏蔽起來以後,用戶不必清楚硬體系統的每一個細節就可以進行開發,這樣就減少了開發前的學習量。

一般來說,對硬體的直接訪問越少,系統的可靠性越高。RTOS是一個經過測試的內核,與一般用戶自行編寫的主程序內核相比,更規范,效率和可靠性更高。對於一個精通單片機硬體系統和編程的「老手」而言,通過RTOS對系統進行管理可能不如直接訪問更直觀、自由度大,但是通過RTOS管理能夠排除人為疏忽因素,提高軟體可靠性。

另外,高效率地進行多任務支持是RTOS設計從始至終的一條主線,採用RTOS管理系統可以統一協調各個任務,優化CPU時間和系統資源的分配,使之不空閑、不擁塞。針對某種具體應用,精細推敲的應用程序不採用RTOS可能比採用RTOS能達到更高的效率;但是對於大多數一般用戶和新手而言,採用RTOS是可以提高資源利用率的,尤其是在片上資源不斷增長、產品可靠性和進入市場時間更重要的今天。

3.RTOS是一個平台

RTOS建立在單片機硬體系統之上,用戶的一切開發工作都進行於其上,因此它可以稱作是一個平台。採用RTOS的用戶不必花大量時間學習硬體,和直接開發相比起點更高。

RTOS還是一個標准化的平台,它定義了每個應用任務和內核的介面,譽春也促進了應用程序的標准化。應用程序標准化後便於軟體的存檔、交流、修改和擴展,為嵌入式軟體開發的工程化創造了條件、減少開發管理工作量。嵌入式軟體標准化推廣到社會後,可以促進軟體開發的分工,減少重復勞動,近來出現的建立於RTOS上的文件和通信協議庫函數產品等就是實例。

RTOS對於開發單位和開發者個人來說也是一種提高。引入RTOS的開發單位,相當於引入了一套行業中廣泛採用的嵌入式系統應用程序開發標准,使開發管理更簡易、有效。基於RTOS和C語言的開發,具有良好的可繼承性,在應用程序、處理器升級以及更換處理器類型時,現存的軟體大部分可以不經修改地移植過來。

對於開發人員來說,則相當於在程序設計中採用一種標准化的思維方式,提高知識創造的效率;同時因為具有類似的思路,可以更快地理解同行其它人員的創造成果。

4.RTOS產生並得到迅速發展的原因

單片機處理器能力的提高和應用程序功能的復雜化、精確化,迫使應用程序劃分為多個重要性不同的任務,在各任務間優化地分配CPU時間和系統資源,同時還要保證實時性。靠用戶自己編寫一個實現上述功能的內核一般是不現實的,而這種需求又是普遍的。在這種形勢之下,由專業人員編寫的、滿足大多數用戶需要的高性能RTOS內核就是一種必然結果了。

對程序實時性和可靠性要求的提高也是RTOS發展的一個原因。此外,單片機系統軟體開發日趨工程化,產品進入市場時間不斷縮短,也迫使管理人員尋找一種有利於程序繼承性、標准化、多人並行開發的管理方式。從長遠的意義上來講,RTOS的推廣能夠帶來嵌入式軟體工業更有效、更專業化的分工,減少社會重復勞動、提高勞動生產率。

5.RTOS的基本特徵

(1)任務

任務(Task)是RTOS中最重要的操作對象,每個任務在RTOS的調用下由CPU分時執行。激活的或當前任務是CPU正在執行的任務,休眠的任務是在存儲器中保留其執行的上下文背景、一旦切換為當前任務即可從上次執行的末尾繼續執行的任務。任務的調度目前主要有時間分片式(TimeSlicing)、輪流查詢式(Round-Robin)和優先搶占式(Preemptive)三種,不同的RTOS可能支持其中的一種或幾種,其中優先搶占式對實時性的支持最好。

(2)任務切換

RTOS管理下的系統CPU和系統資源的時間是同時分配給不同任務的,這樣看起來就象許多任務在同時執行,但實際上每個時刻只有一個任務在執行,也就是當前任務。任務的切換有兩種原因。當一個任務正常地結束操作時,它就把CPU控制權交給RTOS,RTOS則檢查任務隊列中的所有任務,判斷下面那個任務的優先順序最高,需要先執行。另一種情況是在一個任務執行時,一個優先順序更高的任務發生了中斷,這時RTOS就將當前任務的上下文保存起來,切換到中斷任務。RTOS經常性地整理任務隊列,刪除結束的任務,增加新的要執行任務,並將其按照優先順序從大到小的順序排列起來,這樣可以合理地在各個任務之間分配系統資源。

(3)消息和郵箱

消息(Message)和郵箱(Mailbox)是RTOS中任務之間數據傳遞的載體和渠道,一個任務可以有多個郵箱。通過郵箱,各個任務之間可以非同步地傳遞信息,沒有佔用CPU時間的查詢和等待。當RTOS包含片上匯流排介面驅動功能時,各個單片機之間的通信也通過郵箱的方式來進行,用戶並不需要了解更深的關於硬體的內容。

(4)旗語

旗語(Semaphore)相當於一種標志(Flag),通過預置,一個事件的發生可以改變旗語。一個任務可以通過監測旗語的變化來決定其行動,在監測旗語變化的時候不消耗CPU時間,旗語對任務的觸發是由RTOS來完成的。通過使用旗語,一個任務在等待事件變化的時候就可以不必不斷查詢,而把CPU時間出讓給其它任務。

(5)存儲區分配

RTOS對系統存儲區進行統一分配,分配的方式可以是動態的或靜態的,每個任務在需要存儲區時都要向RTOS內核申請。RTOS通過使用存儲分配類核心對象管理數據存儲器,在動態分配時能夠防止存儲區的零碎化。

(6)中斷和資源管理

RTOS提供了一種通用的設計用於中斷管理,有效率而靈活,這樣可以實現最小的中斷潛伏時間和最大的中斷響應度。RTOS內核中的資源對象類則實現了對系統實體資源或虛擬資源的獨占式訪問,一個任務可以取得對資源的唯一訪問權,其它任務在資源釋放以前無法訪問,這樣可以避免資源沖突。設計完善的RTOS具有檢查可能導致系統死鎖的資源調用設計。

上面是RTOS的基本特徵。根據產品的不同,它可能還包含許多其它功能。

6.你的處理器是不是需要一套實時多任務操作系統?

RTOS是目前嵌入式系統領域的熱點之一,是流行的開發平台,但它畢竟對於許多用戶來說還是昂貴的,還會大量改變用戶習慣的開發方式,因此在引入RTOS以前對必要性進行考察還是明智的。你可以思考下面的幾個問題:

(1)你的處理器控制的時間和方式和你預想的一樣嗎?

(2)你是否發現自己花費很多時間盤算怎樣使一段代碼在該執行的時候執行?

(3)你是否花費太多時間在中斷子程序上,知道主程序不可能順序地處理中斷事件,便試圖編出所有代碼來處理中斷事件?

(4)你是否發現自己在不斷地測試標志或調用測試標志的子程序,來判斷是否應當執行一段子程序?

如果你對上面問題的回答有一個以上是肯定的話,那麼就是到了需要一套實時多任務操作系統將你從編程的瑣碎中解脫出來的時候了。

8.目前有什麼樣的RTOS?

當你在電子雜志上尋找RTOS的時候,可能會發現世界上研製RTOS產品的公司多得令你無所適從;但是仔細閱讀後會發現,它們的產品可能只覆蓋幾種處理器,而且是你所不熟悉的。目前產品比較全面的公司主要有美國的CMXCompany和EmbeddedSystemProcts(ESP),Inc.,它們對中國單片機工業流行的單片機,如8051,251,196/296,P51XA,68xxx等都有RTOS及其相關的介面庫函數產品,提供源程序代碼,沒有每個產品的二進製版稅。其中CMX公司的產品價格略低,較適合中國市場;而ESP公司的產品則有較豐富的庫函數支持

⑹ RTOS是什麼意思啊

RTOS是Real Time Operation System的縮寫,即實時操作系統!

這個技術在國棚頃內最近幾年才開始逐漸被計算此和孫機的專業人員、有關公司等所了解、掌握、應用,在國外大森鏈概也就二十年左右的歷史!

目前RTOS主要有VxWorks、uC/OS等,

⑺ 常見的硬體調度器有 哪些

片過大,下載後拉小即可。

實時操作系統(RTOS),在整個嵌入式系統中扮演著十分重要的角色,它就像人的大腦支配人的行為一樣,控制著整個系統的工作與運轉,一個RTOS性能的優劣將對整個系統的性能產生直接的影響。衡量一個RTOS的好壞有多種標准,實時性則為一個關鍵指標,並且隨著實時操作系統實際運用的加深及拓廣,對RTOS提出了更加嚴格的要求。在系統限定時間內響應處理外部事件已經成為了對RTOS的一個基本要求。

任務調度,是RTOS的核心所在,任務間的通信、外部事件的處理以及中斷處理等都離不開任務調度的參與。而且隨著系統功能的完善與增強,任務間的關系變得更加復雜,需要與更多的外圍設備打交道,這就需要任務調度不斷地參與其中,從而導致系統性能的急劇下降、對事件實時響應能力的降低。任務調度則成為了RTOS性能的瓶頸,提高RTOS的整體性能則首先應當從提高任務調度的性能著手。將任務調度硬體化,無疑可以提升任務調度的性能,從而提高整個RTOS的性能。本文討論了三種任務調度的實現方法,分別為:處理器調度模型、硬體調度器模型,並在文章最後對其性能進行了測試。測試結果表明,硬體調度器模型具有良好的性能,相對協處理器方式需要更少的硬體實現邏輯單元。

系統功能的增強,使得任務間的調度以及任務之間的通信變得更加復雜,必將導致系統性能急劇降低。而且,隨著系統不斷完善,在實時嵌入式系統中,計算結果的正確性已經不再是整個系統追求的目標,而實時性則成為整個系統面對的首要難題。如果將RTOS的調度功能由原來的純軟體實現轉變為硬體實現,將極大的提高實時系統的實時性以及處理能力。

⑻ 實時操作系統的相關概念

代碼臨界段:指處理時不可分割的代碼。一旦這部分代碼開始執行則不允許中斷打入;
資源:任何為任務所佔用的實體;
共享資源:可以被一個以上任務使用的資源;
任務:也稱作一個線程,是一個簡單的程序。每個任務被賦予一定的優先順序,有它自己的一套CPU寄存器和自己的棧空間。典型地轎察備,每個任務都是一個無限的循環,每個任務都處在以下五個狀態下:休眠態,就緒態,運行態,掛起態,被中斷態;
任務切換:將正在運行任務的當前狀態(CPU寄存器中的全部內容)保存在任務自己的棧區,然後把下一個將要運行的任務的當前狀態從該任務的棧中重新裝入CPU的寄存器,並開始下一個任務的運行;
內核:負責管理各個任務,為每個任務分配CPU時間,並負責任務之間通訊。分為不可剝奪型內核和可閉毀剝奪型內核;
調度:內核的主要職責之一,決定輪到哪個任務運行。一般基於優先順序調度法; 任務優先順序:分為優先順序不可改變的靜態優先順序和優先順序可改變的動態優先順序;
優先順序反轉:優先順序反轉問題是實時系統中出現最多的問題。共享資源的分配可導致優先順序低的任務先運行,優先順序高的任務後運行。解決的辦法是使用「優先順序繼承」演算法來臨時改變任務優先順序,以遏制優先順序反轉。 雖然共享數據區簡化了任務之間的信息交換,但是必須保證每個任務在處理共享共享數據時的排他性。使之滿足互斥條件的一般方法有:關中斷,使用測試並置位指令(TAS),禁止做任務切換,利用信號量。
因為採用實時操作系統的意義就在於能夠及時處理各種突發的事件,即處理各種中斷,因而衡量嵌入式實時操作系統的最主要、最具有代表性的性能指標參數無疑應該是中斷響應時間了。中斷響應時間通常被定義為:
中斷響應時間=中斷延遲時間+保存CPU狀態的時間+該內核的ISR進入函數的執行時間。
中斷延遲時間=MAX(關中斷的最長時間,最長指令時間) + 開始執行ISR的第一條指令的時間。
最大中斷禁止時間:
當RTOS運行在核態或執沒喚行某些系統調用的時候,是不會因為外部中斷的到來而中斷執行的。只有當RTOS重新回到用戶態時才響應外部中斷請求,這一過程所需的最大時間就是最大中斷禁止時間。
任務切換時間:
當由於某種原因使一個任務退出運行時,RTOS保存它的運行現場信息、插入相應隊列、並依據一定的調度演算法重新選擇一個任務使之投入運行,這一過程所需時間稱為任務切換時間。
上述幾項中, 最大中斷禁止時間和任務切換時間是評價一個RTOS實時性最重要的兩個技術指標。

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