什么是实时操作系统（RTOS）以及它的工作原理如何？

当我们听到操作系统这个词时，首先浮现在我们脑海中的是笔记本电脑和电脑使用的操作系统。一般来说，我们使用不同类型的操作系统，如windows XP、Linux、Ubuntu、windows 7、8.8.1和10。智能手机的操作系统有奇巧(KitKat)、果冻豆(Jellybean)、棉花糖(marshmallow)和牛轧糖(Nougat)。在数字电子设备中，有一种操作系统是由单片机程序。有不同类型的操作系统为微控制器开发，但在这里我们讨论了实时操作系统。

什么是实时操作系统?

实时操作系统是一个操作系统，它是实时系统的大脑，它对输入立即作出响应。在实时操作系统中，任务将在指定的时间内完成，并以可预测的方式响应不可预测的事件。实时操作系统的结构如下所示。

类型的操作系统

有三种不同类型的RTOS

• 软实时操作系统
• 硬实时操作系统
• 公司实时操作系统

软实时操作系统

软实时操作系统有一定的截止日期，可能会错过，它们会在时间t = 0 +采取动作。软实时操作系统是一种操作系统，它不包含对极端规则的约束。该操作系统的临界时间在某种程度上延迟。该操作系统的示例是数码相机，移动电话和在线数据等。

硬实时操作系统

这也是一种类型的操作系统，它是截止日期预测的。预测的截止日期将在时间t = 0作出反应= 0。该操作系统的一些示例是汽车，防锁制动器和发动机控制系统等的气囊控制等。

公司实时操作系统

在企业实时性中，操作系统有一定的时间限制，它们并不严格，可能会造成不良的影响。这种操作系统的例子是工业自动化中的视觉检查。

使用实时操作系统

RTOS有不同类型的基本功能

• 基于优先级的计划程序
• 系统时钟中断例程
• 确定性行为
• 同步和消息传递
• RTOS服务

基于优先级的调度

在基于优先级的调度器中，大多数RTOS为单个任务或进程提供32到256个可能的优先级。此调度程序将以最高优先级运行进程。如果任务在CPU上运行，那么下一个最高优先级的任务将运行并继续进程。

在系统中，最高优先级的进程将拥有CPU

• 它运行到关闭
• 如果原来的任务被新的任务抢占，那么一个高优先级的进程就准备好了。

有三个州的任务或过程，如准备运行，另一个被阻止，下面给出每个状态的描述。

准备好运行

准备好运行据说是进程具有运行的所有资源的时候，但它不应该处于运行状态。然后它被称为准备运行。

运行

如果任务正在执行，则据说它具有运行状态。

阻塞

在此状态下，如果它没有足够的资源运行，那么它将被发送到阻止状态。

修改了三种技术以调度任务，如下所述。

合作调度

在这种类型的调度中，任务将一直运行，直到执行完成

循环调度

在这个调度中，每个进程被分配一个固定的时隙，进程需要完成它的执行，否则任务将失去它的流和数据生成。

抢占式调度

抢占式调度涉及到优先级与时间相关的时间分配。通常会使用256个优先级，每个任务都有唯一的优先级。有一些系统支持更优先级和多个任务有一些优先级。

系统时钟中断例程

为了执行对时间敏感的操作，RTOS将提供某种系统时钟。如果系统时钟是1ms，那么你必须在50ms内完成任务。通常，会有一个API跟随你说“在50毫秒内叫醒我”。因此，任务将处于睡眠状态，直到实时操作系统苏醒。我们有两个通知，被唤醒的将不能确保在那个时间准确运行，这取决于优先级，如果当前运行的优先级更高，它将被延迟。

确定性行为

RTOS移动到很大的长度，以保护无论您使用了100个任务还是10个任务，它在切换上下文的距离上没有任何区别，它决定了下一个优先级最高的任务。在主要区域确定性的RTOS是中断处理，当中断线收到信号时，RTOS立即采取正确的中断服务程序的行动，中断被处理而没有任何延迟。

我们必须响起，该项目的开发人员将写硬件特定的ISR。在现在，RTOS给出了串口，系统时钟的ISR，并且它可能是一个网络硬件，但如果有任何专门的Pacemaker信号，执行器等，则不是RTO的一部分。

这是关于总概括，在RTOS中有很大的各种实现。一些RTOS被不同地操作，并且以上描述能够对现有RTO的大部分进行能力。

同步和消息传递

同步和消息传递提供了一个系统的任务到另一个系统之间的通信，以及随后的消息传递服务。bob的是什么网站为了同步内部活动，使用事件标志并发送我们可以在邮箱、管道和消息队列中使用的文本消息。在公共数据区域中，使用信号量。

• 信号钓
• 事件标志
• 邮箱
• 管子
• 消息队列

操作系统服务

操作系统中最重要的部分是内核。要监视硬件，应释放任务，并且责任内核管理并分配资源。如果任务每次都无法获得CPU注意，那么内核提供了一些其他服务。以下是

• 时间服务
• 中断处理服务
• 设备管理服务
• 内存管理服务
• 输入-输出服务

RTOS的优点

• 当所有资源和设备都处于非活动状态时，RTOS可以最大限度地消耗系统和更多输出。
• 当任务执行时，没有机会获得错误，因为RTOS是无错误。
• 内存分配是在此类系统中管理的最佳类型。
• 在这种类型的系统中，移动时间非常少。
• 由于程序的尺寸小，RTOS用于该rTOS嵌入式系统比如交通等。

在本文中，我们讨论了实时操作系统将如何工作。我希望通过阅读这篇文章你已经获得了一些基本的信息。如果你对这篇文章有任何疑问实施电气项目，请随时评论以下部分。这是对您的问题，RTOS的功能是什么？