【000オペレーティングシステム】リアルタイムオペレーティングシステムとタイムシェアリングオペレーティングシステムの違い

1. ハードリアルタイムとソフトリアルタイム

リアルタイム:クロック信号のタイミングを正確に計ることができ、どこにいてもクロックを一貫させることができます。

ハード リアルタイム:ハード リアルタイム システムには、厳格で変更できない時間制限があり、制限時間を超えるエラーは許可されません。タイムアウト エラーは、システムに損傷を与えたり、システム障害を引き起こしたり、システムが意図した目標を達成できなくなる可能性があります。

ソフト リアルタイム:ソフト リアルタイム システムは柔軟性があり、時折発生するタイムアウト エラーを許容できます。障害による影響は、ネットワーク内のシステム スループットがわずかに低下するだけなど、深刻なものではありません。

違い:ハード リアルタイムとソフト リアルタイムの最も重要な違いは、リアルタイム保証の程度です。ハード リアルタイム システムは厳密なリアルタイム保証を提供できますが、ソフト リアルタイム システムは統計的なリアルタイム パフォーマンスしか提供できません。

たとえば、一部のアプリケーションでは、アクションが指定時間内に 95% 完了することをシステムに要求しますが、必ずしも 100% 完了する必要はありません。多くの場合、そのような「ソフト」精度は、ユーザーが期待するレベルにすでに達している可能性があります。

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2. リアルタイムオペレーティングシステムとタイムシェアリングオペレーティングシステムの違い

それらの主な違いは、タスクの管理とスケジュールの方法にあります。

リアルタイム オペレーティング システム:リアルタイム要件を満たすように設計されたオペレーティング システム。指定された時間内にタスクが応答して完了することが保証されるため、リアルタイム オペレーティング システムではタスクの処理時間は非常に重要です。リアルタイム オペレーティング システムでは、タスクはハード リアルタイムとソフト リアルタイムの 2 つのタイプに分類されます。ハード リアルタイム タスクは一定時間内に完了する必要がありますが、ソフト リアルタイム タスクには一定の許容範囲がありますが、許容時間範囲内で完了する必要があります。

タイムシェアリング オペレーティング システム:タイム スライス ローテーション スケジューリング アルゴリズムに基づくオペレーティング システムです。時間を複数のタイム スライスに分割し、各タイム スライスがタスクに割り当てられ、タスクはこのタイム スライス内で実行されます。タイム スライスがなくなると、オペレーティング システムはタスクを一時停止し、CPU を次のタスクに割り当てます。タイムシェアリング オペレーティング システムでは、各タスクは同じタイム スライスを持つため、タスクの処理時間はそれほど重要ではありません。

違い:一般的なオペレーティングシステムと比較して、リアルタイムオペレーティングシステムの最大の特徴は「リアルタイム性」であり、実行する必要のあるタスクがあると、リアルタイムオペレーティングシステムは即座にタスクを実行します。期間)、長い待ち時間や遅延が発生することはありません。この機能により、個々のタスクがタイムリーに実行されます。一方、Linux は、システムのパフォーマンスとユーザー エクスペリエンスを確保しながら、タスクをできるだけ迅速に処理します


3. Linux はリアルタイムを実行できず、FreeRTOS はなぜリアルタイムを実行できるのか

FreeRTOS のリアルタイム パフォーマンスは、慎重に設計されたスケジューリング アルゴリズムに依存します。このアルゴリズムは、優先度の高いタスクがどのような状況でも最初に実行されることを保証する優先度プリエンプティブ メカニズムに基づいており、これによりリアルタイム パフォーマンスが保証されます。

Linux のスケジューリング アルゴリズムは、タイム スライス ローテーション メカニズムに基づいていますこれは、各タスクが特定のタイム スライスに従って順番に実行されることを意味するため、どのような状況でも優先度の高いタスクが最初に実行されることを保証することはできません。

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転載: blog.csdn.net/qq_41709234/article/details/131977849