Windows Windows không phải là một hệ điều hành thời gian thực có nghĩa là gì?

Tôi đã bắt gặp một ứng dụng có tên LatencyMon , có vẻ như không theo dõi độ trễ.

Tôi đã luôn hiểu rằng càng nhiều tải bạn đặt vào bộ xử lý, hệ thống càng ít phản hồi hoặc tiềm ẩn hơn, hệ thống sẽ trở nên. Tuy nhiên, trong phần thứ hai của trang LatencyMon, câu đầu tiên nói: "Windows không phải là hệ điều hành thời gian thực" (RTOS). Điều đó khiến tôi suy nghĩ. Ý tôi là, điều này có khác với bất kỳ hệ điều hành nào khác như Linux, Unix hoặc Mac OS X không?

Có bất kỳ hệ điều hành "thời gian thực"? Hay đó chỉ là một kế hoạch tiếp thị để giúp bạn mua sản phẩm của họ?

CHỈNH SỬA:

Ngoài ra, có bất kỳ ví dụ nào về RTOS không?

Wikipedia thực sự có rất nhiều thông tin đáng ngạc nhiên ở đây.

Hệ điều hành thời gian thực (RTOS) là một hệ điều hành (HĐH) nhằm phục vụ các yêu cầu ứng dụng thời gian thực.

Một đặc điểm chính của RTOS là mức độ nhất quán của nó liên quan đến lượng thời gian cần thiết để chấp nhận và hoàn thành nhiệm vụ của ứng dụng; sự thay đổi là jitter. Một hệ điều hành thời gian thực cứng có ít jitter hơn một hệ điều hành thời gian thực mềm. Mục tiêu thiết kế chính không phải là thông lượng cao, mà là sự đảm bảo cho một hạng mục hiệu suất mềm hoặc cứng. Một RTOS thường có thể hoặc thường đáp ứng thời hạn là một hệ điều hành thời gian thực mềm, nhưng nếu nó có thể đáp ứng một thời hạn xác định thì đó là một hệ điều hành thời gian thực cứng.

Một RTOS có một thuật toán tiên tiến để lập lịch. Tính linh hoạt của trình lập lịch biểu cho phép sắp xếp các ưu tiên quy trình của hệ thống máy tính rộng hơn, nhưng hệ điều hành thời gian thực thường được dành riêng cho một bộ ứng dụng hẹp. Các yếu tố chính trong một hệ điều hành thời gian thực là độ trễ ngắt tối thiểu và độ trễ chuyển đổi luồng tối thiểu; một hệ điều hành thời gian thực được đánh giá cao hơn về mức độ nhanh chóng hoặc mức độ dự đoán của nó có thể đáp ứng so với số lượng công việc mà nó có thể thực hiện trong một khoảng thời gian nhất định.

Đây là điều mà rất ít hệ điều hành thực sự làm được, bởi vì với rất nhiều khối lượng công việc, nó đơn giản là kém hiệu quả hơn. Không có hệ điều hành tiêu dùng chính nào hiện nay (hoặc theo hiểu biết của tôi từng có) theo thời gian thực. Thật không may, điều đó có nghĩa là đôi khi mọi thứ trong môi trường không phải là thời gian thực phải ngồi chờ đợi những thứ khác. Điều này chỉ trở thành một vấn đề khi một cái gì đó không mang lại trong một khoảng thời gian hợp lý, nói chung.

Hiện tại các hệ điều hành thời gian thực được biết đến nhiều nhất, được triển khai rộng rãi nhất là:

LynxOS
OSE
QNX
RTLinux
VxWorks
Windows CE

Xem danh sách các hệ điều hành thời gian thực để biết danh sách toàn diện.

Hệ điều hành thời gian thực thường được sử dụng cho các hệ thống nhúng, trong đó chúng có thể chịu trách nhiệm cho một số thứ như hướng dẫn hoặc giám sát hệ thống. Điều quan trọng cần nhớ về một hệ thống thời gian thực (và điểm khác biệt của nó với hệ thống thời gian thực) là trong một hệ thống thời gian thực, nếu một câu trả lời bị trễ, thì đó là sai. Bạn có thể dễ dàng thấy cách thức hoạt động của nó bằng cách suy nghĩ về việc thêm một loạt các số liệu trong Excel (nếu hoạt động bị trì hoãn, không có tác động thực sự) so với việc áp dụng phanh trong xe hơi (trong đó độ trễ có thể là thảm họa).

Về cơ bản, RTOS có thể đảm bảo nó có thể phục vụ IRQ (yêu cầu ngắt) trong một khung thời gian cụ thể (thường là thấp). Hệ điều hành tiêu chuẩn không có sự đảm bảo như vậy.

Trong hầu hết các hệ thống hiện đại, hầu hết các thiết bị đều có thể tạo ra IRQ. Điều này khiến CPU dừng lại (tức là bị gián đoạn) những gì nó đang làm và chạy một chương trình dịch vụ ngắt. Ý tưởng là chương trình dịch vụ này làm bất cứ điều gì thiết bị cần, tức là lấy dữ liệu ra khỏi thiết bị và vào RAM, cho thiết bị biết phải làm gì tiếp theo, v.v.

Trên x86, vì nó chỉ có 1 dòng IRQ trên CPU, khi nó nhận được một ngắt, các ngắt tiếp theo sẽ tự động bị vô hiệu hóa (ngoại trừ NMI, RESET và SMI) cho đến khi CPU thừa nhận nguồn ngắt và kích hoạt lại chúng. Vì vậy, trình điều khiển thiết bị tốt theo tiêu chuẩn i386 / amd64 Windows sẽ xử lý tối thiểu ở trạng thái này, vừa đủ để có thể ngắt các ngắt, và sau đó trì hoãn xử lý hoàn toàn ngắt cho đến sau này (vì về mặt kỹ thuật, hệ thống chỉ có thể phục vụ 1 ngắt cho mỗi CPU cốt lõi tại một thời điểm). Tôi không chắc nhưng tôi tin Linux cũng làm như vậy. Tuy nhiên, không có bảo đảm cứng nào về thời gian mà ngắt sẽ được phục vụ theo.

Đối với hầu hết các thiết bị PC, chẳng hạn như đĩa, bàn phím, NIC, nếu có một chút chậm trễ phục vụ IRQ của chúng, sẽ không có gì xấu xảy ra ngoài việc mất hiệu suất. Đây có thể là một vấn đề đối với các thiết bị như đầu vào âm thanh và video, trong đó thiết bị không đệm bất cứ thứ gì và PC thực sự cần theo kịp luồng dữ liệu đến.