操作系统与通用操作系统的一些比较
实时操作系统与通用操作系统的一些比较
实时操作系统与通用操作系统的一些比较在当今数字化的时代，操作系统作为计算机系统的核心软件，扮演着至关重要的角色。
其中，实时操作系统和通用操作系统是两种常见的类型，它们在设计目标、应用场景、性能特点等方面存在着显著的差异。
实时操作系统，顾名思义，其关键特性在于对时间的严格要求和确定性响应。
这意味着系统必须在规定的时间内完成特定的任务，并且响应时间必须是可预测和稳定的。
例如，在航空航天、工业控制、医疗设备等领域，实时操作系统被广泛应用。
想象一下，一架飞机的飞行控制系统或者一个医疗急救设备，如果操作系统不能及时响应关键指令，后果将不堪设想。
因此，实时操作系统的首要任务就是确保任务的及时性和可靠性。
相比之下，通用操作系统的设计目标则更加侧重于提供丰富的功能和良好的用户体验。
像我们日常使用的 Windows、Mac OS 和 Linux 等操作系统都属于通用操作系统。
它们需要支持各种各样的应用程序，如办公软件、多媒体娱乐、网络浏览等。
通用操作系统追求的是通用性和灵活性，能够满足不同用户的多样化需求。
在任务调度方面，实时操作系统通常采用基于优先级的抢占式调度算法。
这意味着高优先级的任务可以随时抢占低优先级任务的资源，以确保关键任务能够及时得到处理。
而通用操作系统则更多地采用时间片轮转等调度算法，以在多个任务之间公平地分配资源，保证系统的整体性能和响应性。
实时操作系统对内存管理的要求也非常严格。
由于其应用场景往往对可靠性和稳定性要求极高，因此内存管理需要更加高效和可靠，避免出现内存泄漏和碎片等问题。
通用操作系统虽然也注重内存管理的效率，但相对来说，在这方面的要求没有实时操作系统那么苛刻。
在系统的可扩展性方面，通用操作系统通常具有更好的可扩展性。
它们可以轻松地支持新的硬件设备、驱动程序和应用程序，以适应不断变化的技术发展和用户需求。
然而，实时操作系统由于其对实时性和确定性的严格要求，在可扩展性方面往往受到一定的限制。
嵌入式系统与通用计算机系统的区别
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3.系统组成
嵌入式系统是指以应用为中心，以计算机技术为基础，软件硬件可裁剪， 适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗严格要求的专用计算机 系统。 • 嵌入式系统主要由嵌入式微处理器、外围硬件设备、嵌入式操作系统以
及用户应用软件等部分组成。 • 它具有“嵌入性”、“专用性”和“计算机系统”三个基本要素。
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4. 技术要求和发展方向
• 通用计算机系统的技术要求是高速、海量的数 值计算，其技术发展方向是总线速度的无限提 升、存储容量的无限扩大；
• 嵌入式计算机系统的技术要求则是智能化控制， 技术发展方向是与对象系统密切相关的嵌入性 能、控制能力与控制的可靠性不断提高。
通用计算机与嵌入式系统的区别
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特征
智能化控制能力，
技术发展方向 总线速度的无限提升、存储容量的无限扩大
与对象系统密切相关的嵌入性能、控制能力与控制 的可靠性不断提高。
思考题：
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1. 嵌入式系统可以作为独立的开发平台使用吗？ 2. PC可以用于搭建嵌入式计算机系统，但PC不能称为嵌入式计算机系统，对吗？ 3. 嵌入式系统的软件都包括哪些？ 4. 嵌入式系统的软件与硬件系统是相互独立的吗？
系统资源充足，有丰富的编译器、集成开发环境、 系统资源紧缺，没有编译器等相关开发工具
调试器等
开发平台和运行平台都是通用计算机
采用交叉编译方式，开发平台一般是通用计算机， 运行平台是嵌入式系统
应用程序可重新编程
一般不能重新编程开发
编程功能电脑，普遍进入社会
变为专用电脑，实现“普及计算”
高速、海量的数值计算
•嵌入式计算机系统即“看不见”的计算机， •一般只是运行平台，不能独立作为开发平台， 它们不能被用户编程， •有一些专用的I/O设备，对用户的接口是应用 专用的。
Linux服务器操作系统简介及版本介绍
Linux服务器操作系统简介及版本介绍Linux操作系统在服务器方面的应用越来越好。
下面由店铺为大家整理了Linux服务器操作系统的简介及版本介绍，希望对大家有帮助!Linux服务器操作系统简介及版本介绍一、Linux服务器操作系统简介Linux服务器操作系统和一般的Linux发行版有什么区别?考虑服务器硬件。
服务器本质上是具有专门规格的计算机。
例如，服务器硬件确保最大的正常运行时间，效率和安全性。
此外，服务器平衡计算能力和功耗。
类似地，Linux服务器操作系统优先考虑安全性和资源消耗。
Linux服务器操作系统向客户端设备提供内容。
因此，服务器操作系统提供了用于简单服务器创建的工具。
由于服务器通常以命令行方式进行配置和运行，因此Linux服务器操作系统的图形用户界面(GUI)不重要。
根据IDC，硬件销售数据表明，28%的服务器是基于Linux的。
虽然有专用的Linux服务器操作系统，还可以选择滚动安装版本。
选择的关键是操作系统应该能提供长期服务(LTS)迭代并支持安装所需的软件。
LTS的发行版提供了稳定性和更长的支撑周期。
当选择Linux服务器操作系统时，还要考虑使用用途。
比如将Linux计算机用作媒体服务器与设置游戏服务器是不同的。
二、Linux服务器操作系统版本介绍1. Ubuntu ServerUbuntu可以说是最知名的Linux操作系统。
而且社区有大量的Ubuntu衍生产品，它是一个稳定的发行版。
Ubuntu及其变体提供了优秀的用户体验。
Ubuntu Server有两个版本：LTS和滚动版本。
LTS 的Ubuntu Server发行版拥有五年的支持周期。
虽然非LTS的Ubuntu Server发行版支持周期不是五年，但也提供了九个月的安全和维护更新。
虽然Ubuntu和Ubuntu Server非常相似，但服务器提供了不同的组件。
值得注意的是，Ubuntu Server提供了OpenStack Mitaka、Nginx和LXD。
分时操作系统和实时操作系统的区别
分时操作系统和实时操作系统的区别分时操作系统和实时操作系统这两个是基本的操作系统之一，下面由店铺为大家整理了分时操作系统和实时操作系统的区别的相关知识，希望对大家有帮助!分时操作系统和实时操作系统的区别一、在算法上的优劣实时系统(Real-time operating system,RTOS)的正确性不仅依赖系统计算的逻辑结果，还依赖于产生这个结果的时间。
换句话说，系统设计时所有的事件都可以在指定的时间内得到响应。
如果系统关键任务响应时间都满足这条标准，则这样的实时系统可称为硬实时系统。
与通用的分时操作系统不同(Linux、Windows、Unix等)，实时操作系统在航空航天、军事与工业自动化领域更具优势，首先实时操作系统有着分时操作系统无法比拟的响应时间确定性，实时操作系统从调度器算法，到中断响应系统，到消息传递机制等所有的核心算法时间复杂度都是O(1)，它表示系统的响应速度不依赖于系统任务的多少，负载的轻重，而只依赖于优先级的设计，就算当前系统满负荷运行，优先级高的事件发生后，系统还将会在指定的时间内立即响应事件。
由于这种设计理念和算法上的优势，根据相关数学理论，分时系统在负载严重的情况下是不能通过提升处理器性能来获得确定的响应时间。
这种算法上的优势是通用分时系统所难以比拟的，而分时系统则更多考虑的是系统易用性、平衡性和数据吞吐率。
所以实时系统与分时系统设计思想和应用领域完全不同，不存在替代关系，而是一种互补关系。
我们常用的Windows XP windows 7/8/10，等都是分时系统，它打开文件，程序，不存在时间的确定性，而且快2秒，慢5秒不会对我们的生活和工作造成影响;实时操作系统大部分是运行在芯片的底层，比如美国的Vx Works，RT-linux，我们国产的SylixOS,这些大型的实时操作系统实时的控制着最底层的应用，时间确定的执行着设定任务，例如火箭发射中定是分离，调整轨道等;分时操作系统和实时操作系统的区别二、在特点上的比较优劣(1) 多路性。
(完整版)四级操作系统原理
一、操作系统的概念1、操作系统功能：进程管理（处理器管理）、存储管理、文件管理、设备管理。
2、操作系统从计算机系统发展角度看，主要作用是提供虚拟机和扩展机；从软件开发角度看，主要作用是提供软件开发平台；从计算机应用角度看,主要作用是提供人机交互接口；从计算机安全保护角度看，主要作用是提供第一道安全防线。
3、典型操作系统：（1）UNIX操作系统：贝尔实验室的Ken和Dennis设计的，可移植、多用户、多任务、分时操作系统。
（2)MS DOS系统：微软公司设计的单用户、单任务操作系统。
(3）Windows、苹果操作系统都是交互式图形界面操作系统。
(4)Linux操作系统：遵从UNIX标准POSIX，开源。
（5）A ndroid：面向移动设备，基于Linux内核的开源系统.3、操作系统分类：批处理、分时、实时。
（1）批处理操作系统：单道批处理、多道批处理A。
基本工作方式：系统操作员在收到一定数量的用户作业后，组成一批作业,再输入到计算机中，这批作业在系统中形成连续、自动转接的作业流。
B。
特点：成批处理。
C.优点：作业流程自动化高，资源利用率高，作业吞吐量大，提高了系统效率。
D.缺点：用户不能直接与计算机交互，不适合调试程序。
E.作业控制说明书:作业的运行步骤由作业控制说明书传递给监控程序，说明书是由作业控制语言编写的一段程序.F.运行模式：分为用户模式和特权模式,特权模式为系统专用。
相应的，机器指令被分为一般指令和特权指令，用户程序只能执行一般指令，运行在用户模式，只有监控程序才能执行特权指令，运行在特权模式。
G。
多道批处理系统：关键技术是多道程序运行和SPOOLing（假脱机）技术.多道程序运行的基本思想是内存中同时保存多个作业，主机以交替方式同时处理多个作业。
SPOOLing技术的基本思想是主机直接从磁盘选取作业运行,通道负责将作业写入磁盘，与主机并行。
（2）分时系统A.设计思想：将CPU时间划分成若干时间片，以时间片为单位轮流为每个终端用户服务。
Mac与Windows操作系统的区别参考
Mac与Windows操作系统的区别参考Mac与Windows操作系统的区别参考关于Mac与Windows操作系统的区别苹果公司(Apple Inc.)Mac电脑销量的增长势头一直明显快于个人电脑的整体销售势头，很多新用户都是使用Windows电脑多年后改用Mac的。
尽管Windows与Mac的用户界面大体相似，但两者的确在日常使用上存在细微差别，转换操作系统的用户可能需要一定的学习过程。
而且，由于Mac用户比Windows用户要少的多，因此和从Mac转到Windows的用户相比，从Windows转用Mac的用户可能不太容易从朋友或同事那里获得相关帮助。
因此，本文简单介绍一下Windows XP与苹果Mac OS X Leopard操作系统在日常使用方面几个最常见的区别。
大多数改用Mac的用户可能都是从Windows XP转到Leopard系统。
本文并不是讨论是否该转用Mac系统，只是希望给那些已经转用系统或是打算这么做的人提供一点帮助。
当然，目前所有销售的Mac 电脑都可以在使用自身操作系统的同时安装Windows系统及相关程序。
但本文针对的是那些打算在Mac电脑上主要使用Leopard而不是Windows操作系统的用户。
菜单栏：在Windows系统中，每个程序通常都有自己的菜单栏。
而在Mac系统中，只在屏幕上方设置了一个菜单栏，用于当前处于激活状态的程序;如果程序切换了，菜单也会随之发生变化。
广告任务栏：在Mac系统中，与Windows XP任务栏相对应的是Dock。
Windows任务栏显示各种打开窗口的图标，与此不同的是，Mac Dock基本上只显示你最常使用的程序的图标。
如果想将程序添加到Dock中，你只需把图标拖进去。
同样地，移除该程序也只需要将图标拖出Dock，它就会在一阵动画烟雾中消失。
开始菜单：Mac操作系统上没有开始菜单。
这个功能被分散到Dock以及屏幕左上角的Apple菜单中。
游戏电脑专用操作系统分析
游戏电脑专用操作系统分析随着电子竞技和游戏产业的快速发展，越来越多的玩家开始关注游戏电脑的配置和操作系统选择。
在众多操作系统中，专门为游戏设计的操作系统在性能、稳定性和用户体验方面具有独特优势。
本文将对游戏电脑专用操作系统进行深入分析，帮助玩家了解其特点和使用价值。
1. 游戏电脑专用操作系统的定义游戏电脑专用操作系统，简称游戏OS，是一种针对游戏需求进行优化的操作系统。
与通用操作系统相比，游戏OS通常会在性能优化、资源管理、驱动兼容性以及用户界面上做出特殊处理，以提供更好的游戏体验。
2. 特点与优势2.1 高性能与稳定性游戏OS在核心调度和内存管理上进行了优化，精心设计的内核能够提供更高性能和更好的稳定性。
通过提高CPU利用率、减少延迟以及平衡硬件资源分配等手段，游戏OS可以确保游戏运行的更加流畅，并降低因为操作系统本身带来的卡顿和崩溃。
2.2 资源管理与配置优化针对游戏需求进行优化的游戏OS可以更好地管理硬件资源。
它可以自动识别并调整与游戏无关的后台进程、服务以及系统设置，以确保最大限度地释放资源供游戏使用。
此外，由于不需要运行大量无关软件和服务，游戏OS会占用较少的内存和处理器资源，使得游戏能够充分利用计算机硬件性能。
2.3 驱动兼容性与更新支持针对常见的游戏硬件进行兼容性测试和优化是游戏OS的重要任务之一。
相对于通用操作系统，它能够更快地对新发布的硬件进行驱动程序更新和兼容性调整，使得玩家可以尽快享受到最新硬件带来的性能提升。
2.4 用户界面与功能定制与传统操作系统相比，游戏OS在用户界面和功能定制方面提供了更多选择和灵活性。
玩家可以根据自己喜好调整界面风格、布局以及设置各种快捷键等功能。
此外，一些游戏特定的功能，如广播、即时语音聊天等，在游戏OS中得到了特别强调和优化。
3. 使用价值与注意事项3.1 使用价值提供更流畅、卡顿少、稳定性强的游戏体验；充分利用计算机硬件资源，提高游戏性能；兼容更新更快的硬件驱动程序；可灵活定制用户界面和功能。
主流操作系统的特性与优劣比较
主流操作系统的特性与优劣比较随着科技的高速发展和信息技术的广泛应用，操作系统成为计算机领域中不可或缺的组成部分。
目前，主流操作系统包括Windows、macOS和Linux。
本文将对这三个操作系统的特性与优劣进行比较。
一、Windows操作系统Windows操作系统是由微软公司开发的一种广泛应用的商业操作系统，具有以下特点：1. 用户友好：Windows提供了直观的用户界面和易于操作的图形化界面，使得用户可以方便地进行各种操作，适合大多数家庭用户和普通办公人员使用。
2. 大量软件支持：由于Windows在个人电脑市场占有率较高，因此可以获得各种各样的软件和应用程序的支持，满足不同用户的需求。
3. 兼容性强：Windows支持各种硬件设备和外部设备的连接，并且支持多种文件格式，使得用户可以轻松进行数据交流和共享。
然而，Windows操作系统也存在一些缺点：1. 安全性不高：由于Windows在全球范围内使用广泛，因此成为了黑客和恶意软件的攻击目标，用户需要时刻保持警惕，定期更新安全补丁来保护系统安全。
2. 稳定性一般：Windows操作系统的稳定性相对较差，长时间运行后可能出现系统崩溃或死机的情况，需要经常重启以维持系统正常运行。
二、macOS操作系统macOS是苹果公司开发的一种基于Unix的操作系统，主要用于苹果电脑和笔记本电脑上。
以下是macOS的主要特点：1. 稳定性高：macOS操作系统基于Unix，具有良好的稳定性和可靠性，长时间运行不易出现系统崩溃的情况。
2. 安全性较好：相对于Windows操作系统，macOS的安全性较高，较少受到病毒和恶意软件的攻击，可以更好地保护用户的个人和敏感信息。
3. 优化的硬件与软件整合：由于苹果公司控制硬件和软件的整个生态系统，macOS与苹果设备的硬件紧密结合，能够实现更好的性能和用户体验。
尽管macOS有许多优势，但也存在一些限制：1. 昂贵的硬件：苹果设备和配件通常比其他品牌的设备价格更高，使得使用macOS系统的成本相对较高。
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实时操作系统与通用操作系统的一些比较
疯狂代码 / ĵ:http://NetworkProgramming/Article32686.html
嵌入式实时系统中采用操作系统我们称为嵌入式实时操作系统它既是嵌入式操作系统又是实时操作系统作为种嵌入式操作系统它具有嵌入式软件共有可裁剪、低资源占用、低功耗等特点；而作为种实时操作系统（本文对实时操作系统特性讨论仅限于强实时操作系统下面提到实时操作系统也均指强实时操作系统）它与通用操作系统（如Windows、Unix、Linux等）相比有很大差别下面我们将通过比较这两种操作系统之间差别来逐步描述实时操作系统主要特点我们在日常工作学习环境中接触最多是通用操作系统通用操作系统是由分时操作系统发展而来大部分都支持多用户和多进程负责管理众多进程并为它们分配系统资源分时操作系统基本设计原则是：尽量缩短系统平均响应时间并提高系统吞吐率在单位时间内为尽可能多用户请求提供服务由此可以看出分时操作系统注重平均表现性能不注重个体表现性能如对于整个系统来说注重所有任务平均响应时间而不关心单个任务响应时间对于某个单个任务来说注重每次执行平均响应时间而不关心某次特定执行响应时间通用操作系统中采用很多策略和技巧都体现出了这种设计原则如虚存管理机制中由于采用了LRU等页替换算法使得大部分访存需求能够快速地通过物理内存完成只有很小部分访存需求需要通过调页完成但从总体上来看平均访存时间与不采用虚存技术相比没有很大提高同时又获得了虚空间可以远大于物理内存容量等好处因此虚存技术在通用操作系统中得到了十分广泛应用类似例子还有很多如Unix文件系统中文件存放位置间接索引查询机制等甚至硬件设计中Cache技术以及CPU动态分支预测技术等也都体现出了这种设计原则由此可见这种注重平均表现即统计型表现特性设计原则影响是十分深远而对于实时操作系统前面我们已经提到它除了要满足应用功能需求以外更重要是还要满足应用提出实时性要求而组成个应用众多实时任务对于实时性要求是各不相同此外实时任务之间可能还会有些复杂关联和同步关系如执行顺序限制、共享资源互斥访问要求等这就为系统实时性保证带来了很大困难因此实时操作系统所遵循最重要设计原则是：采用各种算法和策略始终保证系统行为可预测性(predictability)可预测性是指在系统运行任何时刻在任何情况下实时操作系统资源调配策略都能为争夺资源(包括CPU、内存、网络带宽等)多个实时任务合理地分配资源使每个实时任务实时性要求都能得到满足与通用操作系统不同实时操作系统注重不是系统平均表现而是要求每个实时任务在最坏情况下都要满足其实时性要求也就是说实时操作系统注重是个体表现更准确地讲是个体最坏情况表现举例来说如果实时操作系统采用标准虚存技术则个实时任务执行最坏情况是每次访存都需要调页如此累计起来该任务在最坏情况下运行时间是不可预测因此该任务实时性无法得到保证从而可以看出在通用操作系统中广泛采用虚存技术在实时操作系统中不宜直接采用由于实时操作系统与通用操作系统基本设计原则差别很大因此在很多资源调度策略选择上以及操作系统实现方法上两者都具有较大差异这些差异主要体现在以下几点：(1) ; ; ; 任务调度策略：通用操作系统中任务调度策略般采用基于优先级抢先式调度策略对于优先级相同进程则采用时间片轮转调度方式用户进程可以通过系统动态地调整自己优先级操作系统也可根据情况调整某些进程优先级实时操作系统中任务调度策略目前使用最广泛主要可分为两种种是静态表驱动方式另种是固定优先级抢先式调度方式静态表驱动方式是指在系统运行前工程师根据各任务实时要求用手工方式或在辅助工具帮助下生成张任务运行时间表这张时间表与列车运行时刻表类似指明了各任务起始运行时间以及运行长度运行时间表旦生成就不再变化了在运行时调度器只需根据这张表在指定时刻启动相应任务即可静态表驱动方式主要优点是：Ø ; ; ; ; ; ; ; ; 运行时间表是在系统运行前生成因此可以采用较复杂搜索算法找到较优调度方案；Ø ; ; ; ; ; ; ; ; 运行时调度器开销较小；Ø ; ; ; ; ; ; ; ; 系统具有非常好可预测性实时性验证也比较方便；这种方式主要缺点是不灵活需求旦发生变化就要重新生成整个运行时间表由于
具有非常好可预测性这种方式主要用于航空航天、军事等对系统实时性要求十分严格领域固定优先级抢先式调度方式则与通用操作系统中采用基于优先级调度方式基本类似但在固定优先级抢先式调度方式中进程优先级是固定不变并且该优先级是在运行前通过某种优先级分配策略（如Rate-Monotonic、Deadline-Monotonic等）来指定这种方式优缺点与静态表驱动方式优缺点正好完全相反它主要应用于些较简单、较独立嵌入式系统但随着调度理论不断成熟和完善这种方式也会逐渐在些对实时性要求十分严格领域中得到应用目前市场上大部分实时操作系统采用都是这种调度方式(2) ; ; ; 内存管理：关于虚存管理机制我们在上面已经进行了些讨论为解决虚存给系统带来不可预测性实时操作系统般采用如下两种方式：Ø ; ; ; ; ; ; ; ; 在原有虚存管理机制基础上增加页面锁功能用户可将关键页面锁定在内存中从而不会被swap将该页面交换出内存这种方式优点是既得到了虚存管理机制为软件开发带来好处又提高了系统可预测性缺点是由于TLB等机制设计也是按照注重平均表现原则进行因此系统可预测性并不能完全得到保障；Ø ; ; ; ; ; ; ; ; 采用静态内存划分方式为每个实时任务划分固定内存区域这种方式优点是系统具有较好可预测性缺点是灵活性不够好任务对存储器需求旦有变化就需要重新对内存进行划分此外虚存管理机制所带来好处也丧失了目前市场上实时操作系统般都采用第种管理方式(3) ; ; ; 中断处理：在通用操作系统中大部分外部中断都是开启中断处理般由设备驱动来完成由于通用操作系统中用户进程般都没有实时性要求而中断处理直接跟硬件设备交互可能有实时性要求因此中断处理优先级被设定为高于任何用户进程但对于实时操作系统采用上述中断处理机制是不合适首先外部中断是环境向实时操作系统进行输入它频度是与环境变化速率相关而与实时操作系统无关如果外部中断产生频度不可预测则个实时任务在运行时被中断处理阻塞时间开销也是不可预测从而使任务实时性得不到保证；如果外部中断产生频度是可预测旦某外部中断产生频度超出其预测值（如硬件故障产生虚假中断信号或预测值本身有误）就可能会破坏整个系统可预测性其次实时操作系统中各用户进程般都有实时性要求因此中断处理优先级高于所有用户进程优先级分配方式是不合适种较适合实时操作系统中断处理方式为：除时钟中断外屏蔽所有其它中断中断处理变为周期性轮询操作这些操作由核心态设备驱动或由用户态设备支持库来完成采用这种方式主要好处是充分保证了系统可预测性主要缺点是对环境变化响应可能不如上述中断处理方式快另外轮询操作在定程度上降低了CPU有效利用率另种可行方式是：对于采用轮询方式无法满足需求外部事件采用中断方式其它时间仍然采用轮询方式但此时中断处理与所以其它任务样拥有优先级调度器根据优先级对处于就绪态任务和中断处理统进行处理器调度这种方式使外部事件响应速度加快并避免了上述中断方式带来第二个问题但第个问题仍然存在此外为提高时钟中断响应时间可预测性实时操作系统应尽可能少地屏蔽中断(4) ; ; ; 共享资源互斥访问：通用操作系统般采用信号量机制来解决共享资源互斥访问问题对于实时操作系统如果任务调度采用静态表驱动方式共享资源互斥访问问题在生成运行时间表时已经考虑到了在运行时无需再考虑如果任务调度采用基于优先级方式则传统信号量机制在系统运行时很容易造成优先级倒置问题（Priority Inversion）即当个高优先级任务通过信号量机制访问共享资源时该信号量已被低优先级任务占有而这个低优先级任务在访问共享资源时可能又被其它些中等优先级任务抢先因此造成高优先级任务被许多具有较低优先级任务阻塞实时性难以得到保证因此在实时操作系统中往往对传统信号量机制进行了些扩展引入了如优先级继承协议(Priority Inheritance Protocol)、优先级顶置协议(Priority Ceiling Protocol)以及Stack Resource Policy等机制较好地解决了优先级倒置问题(5) ; ; ; 系统以及系统内部操作时间开销：进程通过系统得到操作系统提供服务操作系统通过内部操作（如上下文切换等）来完成些内部管理工作为保证系统可预测性实时操作系统中所有系统以及系统内部操作时间开销都应是有界并且该界限是个具体量化数值而在通用操作系统中对这些时间开销则未做如此限制(6) ; ; ; 系统可重入性：在通用操作系统中核心态系统
往往是不可重入当低优先级任务核心态系统时在该时间段内到达高优先级任务必须等到低优先级系统完成才能获得CPU这就降低了系统可预测性因此实时操作系统中核心态系统往往设计为可重入(7) ; ; ; 辅助工具：实时操作系统额外提供了些辅助工具如实时任务在最坏情况下执行时间估算工具、系统实时性验证工具等可帮助工程师进行系统实时性验证工作 ;此外实时操作系统对系统硬件设计也提出了些要求其中些要求为：(1) ; ; ; DMA DMA是种数据交换协议主要作用是在无需CPU参与情况下将数据在内存与其它外部设备间进行交换DMA最常用种实现方式被称为周期窃取(Cycle Stealing)方式即首先通过总线仲裁协议与CPU竞争总线控制权在获得控制权后再根据用户预设操作指令进行数据交换由于这种周期窃取方式会给用户任务带来不可预测额外阻塞开销所以实时操作系统往往要求系统设计时不采用DMA或采取些可预测性更好DMA实现方式如Time-slice method 等(2) ; ; ; CacheCache主要作用是采用容量相对较小快速存储部件来弥补高性能CPU与相对来说性能较低存储器之间性能差异由于它可以使系统平均表现性能得到大幅提高因此在硬件设计中得到了极为广泛应用但实时操作系统注重不是平均表现性能而是个体最坏情况表现因此在对系统进行实时性验证时必须考虑实时任务运行最坏情况即每次访存都没有命中Cache情况下运行时间所以在利用辅助工具估算实时任务在最坏情况下执行时间时应将系统中所有Cache功能暂时关闭在系统实际运行时再将Cache功能激活除此以外另种较极端做法则是在硬件设计中完全不采用Cache技术 2008-12-11 22:58:43
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