Was ist ein Echtzeitbetriebssystem?
Ein Echtzeitbetriebssystem ist eine bestimmte Art von Computerbetriebssystem, das Aufgaben sehr zuverlässig ausführt. Diese Betriebssysteme können Informationen aufnehmen und Ergebnisse in Echtzeit ausgeben. Dies bedeutet, dass die Informationsergebnisse zur selben Zeit bereit sind, zu der die Ergebnisse benötigt werden. Diese Art von Betriebssystem ist die traditionelle Computerkomponente einer größeren Computer- und Fertigungsphilosophie, die als Echtzeit-Computing bezeichnet wird.
Ein Standard-Computer-Betriebssystem verwendet Geschwindigkeit nicht als bestimmenden Faktor. Die Geschwindigkeit, mit der ein Prozess abgeschlossen wird, mag für den Benutzer sehr wichtig sein, das Betriebssystem selbst ist jedoch völlig gleichgültig. Da die Geschwindigkeit für die Programmierung nicht wichtig ist, kann ein Prozess unterbrochen oder angehalten werden, während stattdessen ein anderer Prozess ausgeführt wird, der als wichtiger erkannt wird.
Diese Art der Verarbeitung führt zu einer Variabilität der Ausgabe, die in einigen Systemen nicht akzeptabel ist. Einige Computersysteme betreiben teure Maschinen, regeln Versorgungsunternehmen oder führen andere Aufgaben aus, an denen Tausende von Menschenleben oder Millionen von Dollar beteiligt sind. Diese Computer benötigen eine zuverlässige Leistung, um Unfälle zu vermeiden und Leben und Geld zu sparen.
Um dieses Maß an Zuverlässigkeit zu erreichen, wird ein Echtzeitbetriebssystem verwendet. Diese Systeme verwenden die Zeit als bestimmenden Faktor. Die Zeit, die Informationen benötigen, um in das System einzutreten, und die Berechnungen, die unter Verwendung dieser Informationen durchgeführt werden, werden streng kontrolliert.
Einer der Hauptfaktoren eines Echtzeitbetriebssystems ist die Priorisierung von Prozessen. In einem Standardbetriebssystem sind bestimmte interne Systemprozesse wichtiger als alle anderen. Diese Vorgänge dürfen unabhängig von der Priorität nicht durch Anwendungen unterbrochen werden. Ein Echtzeit-Betriebssystem ermöglicht es, dass der Anwendungsprozess bei Bedarf die höchste Priorität hat. Dies ermöglicht wichtigen Berechnungen die Zeit und Kraft, die sie benötigen, um in einem bestimmten Fenster fertig zu werden.
Ein Echtzeitbetriebssystem verfügt über eine sehr zuverlässige Ausgabe, häufig auf Kosten der allgemeinen Geschwindigkeit. Da die System- und Prozessorzeit variabler ist, kann es vorkommen, dass nicht wichtige Aktionen länger dauern. Das Adressieren und Austauschen des Speichers ist langsamer und stabiler als in einem herkömmlichen System. Im Wesentlichen dauert es länger, die Informationen zu schreiben und abzurufen, aber die Informationen sind immer da, wenn sie benötigt werden.
Es gibt zwei grundlegende Arten von Echtzeit-Betriebssystemen: Hard- und Soft-Betriebssysteme. In einem harten System muss die Information dort sein, wo sie innerhalb eines bestimmten Zeitrahmens sein muss, oder die Information ist nutzlos. Dies sind oft kritische Systeme, die medizinische Geräte, Versorgungsunternehmen oder Geldwechsel regeln. In einem Soft-System gibt es genau dann mehr Spielraum, wenn die Informationen benötigt werden. Dieser Stil ist in Orten wie Navigationssystemen und der ständigen Aktualisierung von Geräten wie Radar üblich.