Операційна система реального часу

Матеріал з Вікіпедії — вільної енциклопедії.

Операційна система реального часу, ОСРЧ (англ. Real-Time Operating System) — один із типів операційної системи. Є багато визначеннь терміну, які іноді суперечать одне одному.

Зміст

1 Визначення
2 Посилання
3 Операційні системи реального часу (список)
4 Дивіться також
5 Зовнішні посилання

[ред.] Визначення

Найбільш розповсюдженими визначеннями операційної системи реального часу є:

ОС, в якої успішність роботи будь-якої програми залежить не тільки від її логічної правильності, але і від часу, за який вона отримала цей результат. Якщо система не може задовольнити часовим обмеженням, повинен бути зафіксований збій в її роботі^[1]
Стандарт POSIX 1003.1 дає визначення «Реальний час в операційних системах — це здатність операційної системи забезпечити рівень сервісу, який вимагається за визначений проміжок часу»
ОС, яка реагує за передбачуваний час на непередбачувану появу зовнішніх подій
Інтерактивні системи постійної готовності. До категорії ОСРЧ їх відносять виходячи з маркетингових міркувань і якщо інтерактивну програму називають «працюючою в реальному часі», то це означає лиш те, що запити від користувача обробляються із затримкою, непомітною для людини.
Іноді поняття системи реального часу ототожнюють зі «швидкою системою», але це не завжди правильно, оскільки важливий не час затримки реакції ОСРЧ, а те, щоб цього часу було достатньо для прикладної програми, яка розглядається і щоб його було гарантовано.
В багатьох спеціалізованих сферах вводять свої поняття «реального часу». Наприклад, процес цифрової обробки сигналу називають таким, що відбувається в реальному часі, якщо аналіз та/або генерація даних можуть бути проведені в той же час, що і аналіз/генерація тих самих даних без цифрової обробки сигналу. Наприклад, якщо при обробці аудіо даних необхідно 2.01 секунд на аналіз 2.00 секунд звуку, то це не процес реального часу. Якщо потрібно 1.99 секунд, то це процес реального часу.

Іноді розрізняють системи «жорсткого» та «м'якого» реального часу. ОС «жорсткого» реального часу гарантує виконання деяких дій в заданий інтервал часу, ОС «м'якого» реального часу, як правило, встигають виконати дії за заданий проміжок часу, але повністю не гарантують це. Більшість програмного забезпечення орієнтовано на «м'який» реальний час.

Для подібних систем характерно:

гарантований час реакції на зовнішні події (переривання від обладнання);
жорстка підсистема планування процесів (високопріорітетні задачі не повинні бути витісненими низькопріоритетними, за деяким виключенням);
підвищення вимог до часу реакції на зовнішні події чи реактивності (затримка виклику обробника переривання не більш ніж десяток мілісекунд, затримка при перемиканні задач не більш ніж сотні мілісекунд)

Класичним прикладом задачі, де необхідна ОСРЧ є керування роботом, який бере деталь з ленти конвеєра. Деталь рухається і робот має лише маленький проміжок часу, коли він може її взяти. Якщо він запізниться, то деталь не буде вже на потрібній ділянці конвеєра, а отже, робота не буде виконана, незважаючи на те, що робот знаходиться в правильному положенні. Якщо він позиціонується раніше, то деталь ще не встигне під'їхати і він заблокує її шлях.