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4种实时操作系统实时性的分析对比

4种实时操作系统实时性的分析对比
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四种实时操作系统特性进行分析和比较

四种实时操作系统特性进行分析和比较 https://www.wendangku.net/doc/2c15446934.html,2006年11月18日21:55ChinaByte 本文对四种实时操作系统(RTOS)特性进行分析和比较。它们是:Lynx实时系统公司的LynxOS、QNX软件系统有限公司的QNX以及两种具有代表性的实时Linux——新墨西哥工学院的RT-Linux和堪萨斯大学的KURT-Linux。 近年来,实时操作系统在多媒体通信、在线事务处理、生产过程控制、交通控制等各个领域得到广泛的应用,因而越来越引起人们的重视。 基本特征概述 *QNX是一个分布式、嵌入式、可规模扩展的实时操作系统。它遵循POSIX.1 (程序接口)和POSIX.2(Shell和工具)、部分遵循POSIX.1b(实时扩展)。它最早开发于1980年,到现在已相当成熟。 *LynxOS是一个分布式、嵌入式、可规模扩展的实时 操作系统,它遵循POSIX.1a、POSIX.1b和POSIX.1c标准。它最早开发于1988年。 *RT-Linux是一个嵌入式硬实时操作系统,它部分支持POSIX.1b标准。 *KURT-Linux不是为嵌入式应用设计的,不同于硬(hard)实时/软(soft)实时应用,他们提出“严格(firm)”实时应用的概念,如一些多媒体应用和ATM网络应用,KURT是为这样一些应用设计的“严格的”实时系统。 体系结构异同 实时系统的实现多为微内核体系结构,这使得核心小巧而可靠,易于ROM固化,并可模块化扩展。微内核结构系统中,OS服务模块在独立的地址空间运行,所以,不同模块的内存错误便被隔离开来。但它也有弱点,进程间通信和上下文切换的开销大大增加。相对于大型集成化内核系统来说,它必须靠更多地进行系统调用来完成相同的任务。 *QNX是一个微内核实时操作系统,其核心仅提供4种服务:进程调度、进程间通信、底层网络通信和中断处理,其进程在独立的地址空间运行。所有其它OS服务,都实现为协作的用户进程,因此QNX核心非常小巧(QNX4.x大约为12Kb)而且运行速度极快。 *LynxOS目前还不是一个微内核结构的操作系统,但它计划使用所谓的“Galaxy”技术将其从大型集成化内核改造成微内核,这一技术将在LynxOS 3.0中引入。新的28Kb微内核提供以下服务:核心启动和停止、底层内存管理、出错处理、中断处理、多任务、底层同步和互斥支持。

操作系统试卷二

1.在一个计算机系统中,特权指令(A)下执行。 A.只能在管态 B.只能在用户态 C.可在管态,也可在用户态 D.不能在管态,也不能在用户态 2.实时操作系统必须在__ C _____内完成来自外部的事件。 A.响应时间 B.周转时间 C.规定时间 D.调度时间 3、最适合分时系统的进程调度算法是( D ) 。 A.FCFS B.SSJF C.优先数法 D.轮转法 4.进程从运行状态进入就绪状态的原因可能是_ D____。 A.被选中占有处理机 B.等待某一事件 C.等待的事件已发生 D.时间片用完 5.设有五个进程共享一个互斥段,在同一时间最多允许一个进程进入互斥段,则所采用的互斥信号量初值应该是___ C _____。 A.5 B.2 C.1 D.0 6.银行家算法在解决死锁问题中是用于的。B A.预防死锁 B.避免死锁 C.检测死锁 D.解除死锁 7.在下列存储管理方案中,不适应于多道程序设计的是__ A ______。 A.单一连续分配 B.固定式分区分配 C.可变式分区分配 D.段页式存储管理 8.UNIX文件的目录结构采用__ D ______。 A.简单目录 B.二级目录 C.系统目录 D.带交叉勾链的树型目录 9.文件系统的主要目的是___ A _____。 A.实现对文件的按名存取 B.实现虚拟存储 C.提高外存的读写速度 D.用于存储系统文件 10.下列算法中用于磁盘移臂调度的是。C A时间片轮转法 B.LRU算法 C.最短寻找时间优先算法 D.优先级高者优先算法 二、判断题(5*2分) 1.采用多道程序设计的系统中,系统的程序道数越多,系统的效率就越高。错 2.作业的联机控制方式适用于终端作业。对 3.时间片越小,系统的响应时间就越小,系统的效率就越高。错 4.程序的并发执行是指同一时刻有两个以上的程序,它们的指令在同一处理器上执行。错 5.按最先适应算法分配的分区,一定与作业要求的容量大小最接近。错 三、填空题(5*2分) 1.为实现CPU与外部设备的并行工作,系统引入了____中断和通道______硬件机制。 2.UNIX系统采用___索引_____结构存放文件物理块的地址。 3.文件的符号名与物理地址的转换是通过_文件目录______实现的。 4.用户编程时使用____逻辑____地址,处理机执行程序时使用__物理________地址。 5.采用资源有序分配算法可以__预防___死锁的发生。

RTOS实时操作系统(Real Time Operating System)

John Lee 20:27:07 上次讲到了 RTOS 的抢占机制对事件响应能力提高的帮助,避免了事件的丢失。 John Lee 20:27:07 上次讲到了 RTOS 的抢占机制对事件响应能力提高的帮助,避免了事件的丢失。小道(569198569) 20:27:39 老师辛苦 John Lee 20:27:45 但光依靠 RTOS 的抢占机制,并不能做到完全不丢失事件,只是从一定程度上降低了丢失事件的机率。 丶砖家(1361439207) 20:28:16 LEE 丶砖家(1361439207) 20:28:14 好复杂呀 John Lee 20:28:54 上次的这个图: John Lee 20:30:20 是没有丢失事件了,但如果我们把 E2 的第 3 个事件提前一些: John Lee 20:32:30 对于这样情况,RTOS 提供了一些带有通信功能的同步对象,可以让应用程序构造软件缓冲机制,来保持突发事件。 John Lee 20:33:19 关于具体的实现方法,要等到我们学习完了 RTOS 同步机制和各种同步对象后,才能讨论。

John Lee 20:34:24 除此之外,还有其它一些系统设计时,需要仔细考虑的问题: 中断处理时间到底多长合适? 等待设备事件产生,是否一定要用中断? 如何划分任务? 如何确定合适的调度算法? 是否需要任务优先级? 静态优先级能不能满足要求? 系统节拍的频率多少合适? 如何选则合适的同步对象? DsPower小灰灰(108430786) 20:35:56 对这就是我的问题 wei(34103820) 20:36:02 John Lee 20:36:07 这些问题,都留到我们学习完 RTOS 后,再来讨论。 小道(569198569) 20:36:23 wei(34103820) 20:36:02 遵守纪律 John Lee 20:36:39 现在讨论,很多同学没有基础,晕的。 John Lee 20:37:12 我们继续学习《嵌入式系统的实时概念》。 DsPower小灰灰(108430786) 20:38:13 支持老师 DsPower小灰灰(108430786) 20:38:14 雪狼(982332664) 20:38:55 我都晕乎了 John Lee 20:40:01 我们上次停下来的地方,是: 4.4.5 调度算法。

实时操作系统报告

实时操作系统课程实验报告 专业:通信1001 学号:3100601025 姓名:陈治州 完成时间:2013年6月11日

实验简易电饭煲的模拟 一.实验目的: 掌握在基于嵌入式实时操作系统μC/OS-II的应用中,基于多任务的模式的编程方法。锻炼综合应用多任务机制,任务间的通信机制,内存管理等的能力。 二.实验要求: 1.按“S”开机,系统进入待机状态,时间区域显示当前北京时间,默认模式“煮饭”; 2.按“C”选择模式,即在“煮饭”、“煮粥”和“煮面”模式中循环选择; 3.按“B”开始执行模式命令,“开始”状态选中,时间区域开始倒计时,倒计时完成后进入“保温”状态,同时该状态显示选中,时间区域显示保温时间; 4.按“Q”取消当前工作状态,系统进入待机状态,时间区域显示北京时间,模式为当前模式; 5.按“X”退出系统,时间区域不显示。 6.煮饭时长为30,煮粥时长为50,煮面时长为40. 三.实验设计: 1.设计思路: 以老师所给的五个程序为基础,看懂每个实验之后,对borlandc的操作有了大概的认识,重点以第五个实验Task_EX为框架,利用其中界面显示与按键扫描以及做出相应的响应,对应实现此次实验所需要的功能。 本次实验分为界面显示、按键查询与响应、切换功能、时钟显示与倒计时模块,综合在一起实验所需功能。 2.模块划分图: (1)界面显示: Main() Taskstart() Taskstartdispinit() 在TaskStartDispInit()函数中,使用PC_DispStr()函数画出界面。

(2)按键查询与响应: Main() Taskstart() 在TaskStart()函数中,用if (PC_GetKey(&key) == TRUE)判断是否有按键输入。然后根据key 的值,判断输入的按键是哪一个;在响应中用switch语句来执行对应按键的响应。 (3)切换功能: l计数“C”按 键的次数 M=l%3 Switch(m) M=0,1,2对应于煮饭,煮粥,煮面,然后使用PC_DispStr()函数在选择的选项前画上“@”指示,同时,在其余两项钱画上“”以“擦出”之前画下的“@”,注意l自增。 四.主要代码: #include "stdio.h" #include "includes.h" #include "time.h" #include "dos.h" #include "sys/types.h" #include "stdlib.h" #define TASK_STK_SIZE 512 #define N_TASKS 2 OS_STK TaskStk[N_TASKS][TASK_STK_SIZE]; OS_STK TaskStartStk[TASK_STK_SIZE]; INT8U TaskData[N_TASKS];

物联网操作系统的必备特性

物联网操作系统的必备特性 物联网所带来的机遇与挑战都是空前的。要抓住机遇,迎接挑战,是否拥有最佳的操作系统做为基础是极为关键的问题。 那么,物联网环境对操作系统提出了哪些不同于以往的需求?产品开发商采用怎样的操作系统,拥有哪些特征或技术,最有可能在物联网的发展中把握先机?基本上,今后的RTOS 不仅必须具备传统的实时性、确定性和可靠性,还必须提供高度互联、全面安全、远程管理等物联网环境所要求的全新能力。最近,风河公司推出了VxWorks7,对这套在嵌入式领域主导多年的RTOs(实时操作系统)进行了再次创新,其目标正是“物联网市场已达 实时操作系统 (The RTOS for thelnternet of Things) ”。实时性依然是物联网操作系统的必备特性 实时操作系统( RTOS,RealTimeOperation System)是指能够在确定的时间对内部或者外部的事件做出正确的响应。在实时操作系统中,进程执行结果的正确与否不仅与逻辑运算或数学计算结果的正确性相关,而且与得出这个正确结果的时间有关。也就

是说,在实时系统 中,如果一个进程的运算结果虽然 是正确的,但是由 于它完成的时间超出了给定的最后期限,那么这个结果就是毫无意义的。 例如汽车中使用的气囊。当报告车辆碰撞的传感器通知CPu 后,操作系统应快速地发出打开气囊的任务,并且不允许任何其他非实时处理进行干扰,晚一秒钟展开气囊比没有气囊的情况更糟糕,这就是一个典型的实时系统。 通常认为,实时操作系统要求速度非常快。但实际上,实时操作系统强调的不仅仅是速度,而是时间关系的次序和确定性。例如,一条货轮在码头等待各地的卡车运来货物之后装船运往海外,规定好了离港启航的时间。那么,如果有一辆卡车在货轮离港时间之后才把货物运到了码头,逻辑上它虽然完成了陆地货运任务,但已经没有任何意义了。货车行驶速度和气囊打开速度当然不可相提并论,但就它与货轮配合的时间顺序而言具有同样都是实时系统,都必须要满足的是时序确定性,而跟速度有多快不一定相关! 再例如,如果使用足够高性能的CPU,Windows 可以提供非常快的速度。但是,当某些后台任务正在运行时,有时候响应会变得非常漫长,以至于某一个简单的读取文件的任务也会很长时间无响应。并不是说Windows 不够

操作系统考试题

一、单项选择题(每小题2分,共20分)。 1. 所谓()是指将一个以上的作业放入内存,并且同时处于运行状态,这些作业共享处理机的时间和外围设备等其他资源。 A. 多重处理 B. 实时处理 C. 多道程序设计 D. 并行执行 2. 实时操作系统必须在()内处理完来自外部的事件。 A. 响应时间 B. 规定时间 C. 周转时间 D. 调度时间 3. 在操作系统中,P、V操作是一种()。 A.机器指令 B.系统调用命令 C.作业控制命令 D.低级进程通信原语 4. 若信号量S的初值为2,当前值为-1,则表示有()等待进程。 A.3个 B.2个 C.1个 D.0个 5. 两个进程合作完成一个任务,在并发执行中,一个进程要等待其合作伙伴发来信息或者建立某个条件后再向前执行,这种关系是进程间的()关系。 A. 同步 B. 互斥 C. 竞争 D. 合作 6. 一作业从8:00到达系统,估计运行时间为1小时。若10:00开始执行该作业,其响应比是()小时。 A. 2 B. 1 C. 0.5 D. 3 7. 如果地址转换的时间在程序开始前完成,在程序运行时无需再进行地址转换,则称为()。 A. 静态分配 B. 静态重定位 C. 动态分配 D. 动态重定位 8. 在分段存储管理的中,所产生的地址是由段号和偏移量组成,它是()地址结构。 A. 一维 B. 二维 C. 三维 D. 不一定 9. 按()分类可将设备分为块设备和字符设备。 A. 信息交换单位 B. 操作特性 C. 共享属性 D. 从属关系 10. 能实现“按名存取”的是()。

A. 一级目录结构 B. 二级目录结构 C. 树形目录结构 D. 以上都是 二、简答题(每小题6分,共30分) 1. 试比较分时操作系统与实时操作系统。 2. 何谓死锁?产生死锁的原因和必要条件是什么? 3.动态分区管理的常用内存分配算法有哪几种?比较它们各自的优缺点。 4.按照信息交换方式和连接设备种类的不同,通道可分为哪三种类型?请分别 描述这三种通道的工作方式。 5. 文件有哪几种逻辑结构?有哪几种物理结构? 三、综合计算题(每小题10分,共40分) 1. 若系统运行中出现如下图所示的资源分配情况,该系统是否安全?如果进程P2此时提出资源申请(1,2,2,2),系统能否将资源分配给它?为什么? 2.在一个请求分页系统中,假如一个作业的页面走向为2、3、2、1、5、2、4、 5、3、2、5、2,当分配给该作业的物理块数M为3时,应用下面的页面替 换算法,分别计算在访问过程中所发生的缺页次数(提示:所给定的页块初始均为空,因此,首次访问一页时就会发生缺页中断)。 ⑴先进先出算法(FIFO) ⑵最近最久未使用算法(LRU)

操作系统原理复习题库完整

计算机操作系统期末复习题 声明:本题库容仅供参考 注:1-简单2-一般3-较难4-难 第一部分操作系统基本概念 一、选择题(选择最确切的一个答案,将其代码填入括号中) 1、操作系统是一种()。 A、应用软件 B、系统软件 C、通用软件 D、工具软件 答案-1:B 2、计算机系统的组成包括()。 A、程序和数据 B、处理器和存 C、计算机硬件和计算机软件 D、处理器、存储器和外围设备 答案-1:C 3、下面关于计算机软件的描述正确的是()。 A、它是系统赖以工作的实体 B、它是指计算机的程序及文档 C、位于计算机系统的最外层 D、分为系统软件和支撑软件两大类 答案-2:B 4、财务软件是一种()。 A、系统软件 B、接口软件 C、应用软件 D、用户软件 答案-2:C 5、世界上第一个操作系统是()。 A、分时系统 B、单道批处理系统 C、多道批处理系统 D、实时系统 答案-1:B 6、批处理操作系统提高了计算机的工作效率,但()。 A、系统资源利用率不高 B、在作业执行时用户不能直接干预 C、系统吞吐量小 D、不具备并行性 答案-3:B 7、引入多道程序的目的是()。 A、为了充分利用主存储器 B、增强系统的交互能力

C、提高实时响应速度 D、充分利用CPU,减少CPU的等待时间 答案-3:D 8、在多道程序设计的计算机系统中,CPU()。 A、只能被一个程序占用 B、可以被多个程序同时占用 C、可以被多个程序交替占用 D、以上都不对 答案-2:C 9、多道程序设计是指()。 A、有多个程序同时进入CPU运行 B、有多个程序同时进入主存并行运行 C、程序段执行不是顺序的 D、同一个程序可以对应多个不同的进程 答案-3:B 10、从总体上说,采用多道程序设计技术可以()单位时间的算题量,但对每一个算题,从算题开始到全部完成所需的时间比单道执行所需的时间可能要()。 A、增加减少 B、增加延长 C、减少延长 D、减少减少 答案-4:B 11、允许多个用户以交互使用计算机的操作系统是()。 A、分时系统 B、单道批处理系统 C、多道批处理系统 D、实时系统 答案-2:A 12、下面关于操作系统的叙述正确的是()。 A、批处理作业必须具有作业控制信息 B、分时系统不一定都具有人机交互功能 C、从响应时间的角度看,实时系统与分时系统差不多 D、由于采用了分时技术,用户可以独占计算机的资源 答案-3:A 13、操作系统是一组()。 A、文件管理程序 B、中断处理程序 C、资源管理程序 D、设备管理程序 答案-1:C 14、现代操作系统的两个基本特征是()和资源共享。 A、多道程序设计 B、中断处理 C、程序的并发执行 D、实现分时与实时处理 答案-1:C 15、()不是操作系统关心的主要问题。 A、管理计算机裸机

实时操作系统 期末报告

实时操作系统期末总结报告 一、实时操作系统的概述 实时操作系统(RTOS)是指当外界事件或数据产生时,能够接受并以足够快的速度予以处理,其处理的结果又能在规定的时间之内来控制生产过程或对处理系统做出快速响应,并控制所有实时任务协调一致运行的操作系统。因而,提供及时响应和高可靠性是其主要特点。实时操作系统有硬实时和软实时之分,硬实时要求在规定的时间内必须完成操作,这是在操作系统设计时保证的;软实时则只要按照任务的优先级,尽可能快地完成操作即可。我们通常使用的操作系统在经过一定改变之后就可以变成实时操作系统。 1.1.实时操作系统的相关概念 (1)实时操作系统的定义 实时操作系统是保证在一定时间限制内完成特定功能的操作系统。例如人驾驶的汽车中的系统,需要一个比较稳定的实时操作系统。在“硬”实时操作系统中,如果不能在允许时间内完成使物体可达的计算,操作系统将因错误结束。在“软”实时操作系统中,比如汽车不能很快的识别人的操作指令,那么它可能造成严重的事故(如:汽车的瞬时刹车;公交车,它能准确的报站,这其实就是一个实时操作系统的具体体现;其次,车上的GPS导航仪,其实质也是一个比较精确实时操作系统的产物,如果不能实时,那么导航仪将失效,结果不能正确的指导司机驾驶的方向,同时这种实时操作系统的及时性必须达到一定的程度:ms级)。一些实时操作系统是为特定的应用

设计的,另一些是通用的。一些通用目的的操作系统称自己为实时操作系统。但某种程度上,大部分通用目的的操作系统,如微软的Windows NT或IBM的OS/390有实时系统的特征。这就是说,即使一个操作系统不是严格的实时系统,它们也能解决一部分实时应用问题。 (2)实时操作系统中的一些重要的概念 代码临界段:指处理时不可分割的代码。一旦这部分代码开始执行则不允许中断打入; 资源:任何为任务所占用的实体; 共享资源:可以被一个以上任务使用的资源; 任务:也称作一个线程,是一个简单的程序。每个任务被赋予一定的优先级,有它自己的一套CPU寄存器和自己的栈空间。典型地,每个任 务都是一个无限的循环,每个任务都处在以下五个状态下:休眠 态,就绪态,运行态,挂起态,被中断态; 任务切换:将正在运行任务的当前状态(CPU寄存器中的全部内容)保存在任务自己的栈区,然后把下一个将要运行的任务的当前状态从该任 务的栈中重新装入CPU的寄存器,并开始下一个任务的运行; 内核:负责管理各个任务,为每个任务分配CPU时间,并负责任务之间通讯。分为不可剥夺型内核和可剥夺型内核; 调度:内核的主要职责之一,决定轮到哪个任务运行。一般基于优先级调度法; (3)及时性 关于实时操作系统的及时性,我将从如下两个方面进行介绍:实时操作系统的时间限和实时操作系统的应用相关。 时间限:对一些实时性要求较高的系统,它们要求的时间限一般是毫秒级(ms),但是通常的实时操作系统,一般是秒级(s)或是在

批处理 分时 实时操作系统的特点

批处理、分时、实时操作系统的特点 一、批处理系统的特点 1、多道:在内存中同时存放多个作业,一个时刻只有一个作业运行,这些作业共享CPU和外部设备等资源。 2、成批:用户和他的作业之间没有交互性。用户自己不能干预自己的作业的运行,发现作业错误不能及时改正。 3、批处理系统的目的是提高系统吞吐量和资源的利用率。 二、分时系统的特点 1、同时性,计算机系统能被多个用户同时使用; 2、独立性:用户和用户之间都是独立操作系统的,在同时操作时并不会发生冲突,破坏,混淆等现象; 3、及时性:系统能以最快的速度将结果显示给用户; 4、交互作用性:用户能和电脑进行人机对话。 三、实时操作系统的特点 1、高精度计时系统 计时精度是影响实时性的一个重要因素。在实时应用系统中,经常需要精确确定实时地操作某个设备或执行某个任务,或精确的计算一个时间函数。这些不仅依赖于一些硬件提供的时钟精度,也依赖于实时操作系统实现的高精度计时功能。

2、多级中断机制 一个实时应用系统通常需要处理多种外部信息或事件,但处理的紧迫程度有轻重缓急之分。有的必须立即作出反应,有的则可以延后处理。因此,需要建立多级中断嵌套处理机制,以确保对紧迫程度较高的实时事件进行及时响应和处理。 3、实时调度机制 实时操作系统不仅要及时响应实时事件中断,同时也要及时调度运行实时任务。但是, [3] 处理机调度并不能随心所欲的进行,因为涉及到两个进程之间的切换,只能在确保“安全切换”的时间点上进行,实时调度机制包括两个方面,一是在调度策略和算法上保证优先调度实时任务;二是建立更多“安全切换”时间点,保证及时调度实时任务。

嵌入式实时操作系统ucos期末考试题

嵌入式实时操作系统ucos期末考试题

一、名词解释: 1、OS:操作系统 2、MCU:微控制器 3、ISR:中断服务子程序 4、FIFO:先进先出 5、TCB:Task Control Block,任务控制块 6、API:应用程序接口 7、RTOS:实时操作系统 8、UART:通用异步收发传输器 9、MMU:内存管理单元 10、JTAG:边界调试接口 二、填空题 1、( 优先级抢占和时间片轮转 )是一种运行时间一到就剥夺进程处理器使用权的剥夺式调度。 2、实时系统的两个基本要求:( 逻辑或功能正确 )、时间正确。所谓时间正确是指 (实时系统的计算必须在预定的时间内完成)。 3、临界区是指( 处理时不可分割的代码、每个进程中访问临界资源的那段程序 ) 4、UCOS调用系统延时最小时间单位( 毫秒 ) 5、UCOS配置文件中OS_TICKS_PER_SEC的数值定义为32,含义是(时钟频率为32 hz)

6如果某一个任务不是必须的监控任务,我们一般采用( 动态内存管理 )的机制来创建该任务所需要的变量内存空间,要想能使用这种机制,必须首先将内存交给(操作系统)来统一管理 7、如果系统中某一个资源属于独占资源,n个任务都需要使用,标准的做法是使用(互斥信号量)来解决 8、在UCOS中,优先级用一个数字表示,数字越大表示任务的优先级别越(低) 9、优先级调度的( 任务就绪表 )标志进程抢占处理器的权利大小。 10、(任务控制块)主要用来记录任务的堆栈指针,任务的当前状态,任务的优先级别等一些与任务管理有关的属性的表。 11、临界区是指( 保证共享资源的完整性和可靠性的代码段 )。 12、可重入指的是(是一段代码(如一个函数)可以被多个任务同时调用,而不必担心会破坏数据)。

计算机操作系统简单介绍

计算机操作系统简单介绍 操作系统的种类繁多,依其功能和特性分为分批处理操作系统、分时操作系统和实时操作系统等;依同时管理用户数的多少分为单用户操作系统和多用户操作系统;适合管理计算机网络环境的网络操作系统。 1)微机操作系统随着微机硬件技术的发展而发展,从简单到复杂。Microsoft 公司开发的DOS是一单用户单任务系统,而Windows操作系统则是一多户多任务系统,经过十几年的发展,已从Windows 3.1发展Windows NT、Windows 2000、Windows XP、Windows vista、Windows 7和Windows 8等等。它是当前微机中广泛使用的操作系统之一。Linux是一个源码公开的操作系统,程序员可以根据自己的兴趣和灵感对其进行改变,这让Linux吸收了无数程序员的精华,不断壮大,已被越来越多的用户所采用,是Windows操作系统强有力的竞争对手。 2)语言处理系统 人和计算机交流信息使用的语言称为计算机语言或称程序设计语言。计算机语言通常分为机器语言、汇编语言和高级语言三类。如果要在计算机上运行高级语言程序就必须配备程序语言翻译程序(下简称翻译程序)。翻译程序本身是一组程序,不同的高级语言都有相应的翻译程序。翻译的方法有两种:一种称为“解释”。早期的BASIC源程序的执行都采用这种方式。它调用机器配备的BASIC“解释程序”,在运行BASIC源程序时,逐条把BASIC的源程序语句进行解释和执行,它不保留目标程序代码,即不产生可执行文件。这种方式速度较慢,每次运行都要经过“解释”,边解释边执行。 另一种称为“编译”,它调用相应语言的编译程序,把源程序变成目标程序(以.OBJ为扩展名),然后再用连接程序,把目标程序与库文件相连接形成可执行文件。尽管编译的过程复杂一些,但它形成的可执行文件(以.exe为扩展名)可以反复执行,速度较快。运行程序时只要键入可执行程序的文件名,再按Enter键即可。 对源程序进行解释和编译任务的程序,分别叫作编译程序和解释程序。如FORTRAN、COBOL、PASCAL和C等高级语言,使用时需有相应的编译程序;BASIC、LISP等高级语言,使用时需用相应的解释程序。

分时实时批处理操作的特点

一、批处理系统的特点 1、多道:在内存中同时存放多个作业,一个时刻只有一个作业运行,这些作业共享CPU和外部设备等资源。 2、成批:用户和他的作业之间没有交互性。用户自己不能干预自己的作业的运行,发现作业错误不能及时改正。 3、批处理系统的目的是提高系统吞吐量和资源的利用率。 二、分时系统的特点 1、同时性,计算机系统能被多个用户同时使用; 2、独立性:用户和用户之间都是独立操作系统的,在同时操作时并不会发生冲突,破坏,混淆等现象; 3、及时性:系统能以最快的速度将结果显示给用户; 4、交互作用性:用户能和电脑进行人机对话。 三、实时操作系统的特点 1、高精度计时系统

计时精度是影响实时性的一个重要因素。在实时应用系统中,经常需要精确确定实时地操作某个设备或执行某个任务,或精确的计算一个时间函数。这些不仅依赖于一些硬件提供的时钟精度,也依赖于实时操作系统实现的高精度计时功能。 2、多级中断机制 一个实时应用系统通常需要处理多种外部信息或事件,但处理的紧迫程度有轻重缓急之分。有的必须立即作出反应,有的则可以延后处理。因此,需要建立多级中断嵌套处理机制,以确保对紧迫程度较高的实时事件进行及时响应和处理。 3、实时调度机制 实时操作系统不仅要及时响应实时事件中断,同时也要及时调度运行实时任务。但是, [3] 处理机调度并不能随心所欲的进行,因为涉及到两个进程之间的切换,只能在确保“安全切换”的时间点上进行,实时调度机制包括两个方面,一是在调度策略和算法上保证优先调度实时任务;二是建立更多“安全切换”时间点,保证及时调度实时任务。

扩展资料: 实时操作系统是保证在一定时间限制内完成特定功能的操作系统。实时操作系统有硬实时和软实时之分,硬实时要求在规定的时间内必须完成操作,这是在操作系统设计时保证的;软实时则只要按照任务的优先级,尽可能快地完成操作即可。我们通常使用的操作系统在经过一定改变之后就可以变成实时操作系统。 例如,可以为确保生产线上的机器人能获取某个物体而设计一个操作系统。在“硬”实时操作系统中,如果不能在允许时间内完成使物体可达的计算,操作系统将因错误结束。在“软”实时操作系统中,生产线仍然能继续工作,但产品的输出会因产品不能在允许时间内到达而减慢,这使机器人有短暂的不生产现象。

操作系统模拟试题(含答案)

、单项选择题 1、从用户的观点看,操作系统是( A ) A 、用户与计算机之间的接口 B 、控制和管理计算机资源的软件 C 、合理的组织计算机工作流程的软件 D 、由若干层次的程序按一定的结构组成的有机体 2、实时操作系统必须在( C )内处理完来自外部的事件 A 、响应时间 B 、周转时间 C 、规定时间 D 、调度时间 3、在操作系统中, P 、V 操作是一种( D ) A 、机器指令 B 、系统调用命令 C 、作业控制命令 D 、低级进程通信原语 4、下面对进程的描述中,错误的是( D ) A 、进程是动态概念 B 、进程执行需要处理机 C 、进程是有生命期的 D 、进程是指令的集合 5、下面所述步骤中, ( A )不是创建进程所必需的。 A 、由调度程序为进程分配 CPU B 、建立一个进程控制块 C 、为进程分配内存 D 、将进程控制块链入就绪队列 6、对于两个并发进程,设互斥信号量为 mutex ,若 mutex = 0,则( B ) A 、表示没有进程进入临界区 B 、表示有一个进程进入临界区 C 、表示有一个进程进入临界区,另一个进程等待进入 D 、表示有两个进程进入临界区 7、系统中有 n ( n > 2)个进程,且当前不在执行进程调度程序,试考虑下列 是( A ) A 、没有运行进程,有 2 个就绪进程, n-2 个进程处于等待状态 B 、有 1 个运行进程,没有就绪进程, n - 1个进程处于等待状态 C 、有 1 个运行进程,有 1个就绪进程, n -2 个进程处于等待状态 D 、有 1 个运行进程,有 n -1 就绪进程,没有进程处于等待状态 8、为多道程序提供的可共享资源不足时,可能出现死锁。但是,不适当的( A 、进程优先权 B 、资源的线性分配 操作系统模拟试题 4 种情况,不可能发生的情况 C )也可能产生死锁。

实时操作系统包括硬实时和软实时的区别

一.什么是真正的实时操作系统 做嵌入式系统开发有一段时间了,做过用于手机平台的嵌入式Linux,也接触过用于交换机、媒体网关平台的VxWorks,实际应用后回过头来看理论,才发现自己理解的肤浅,也发现CSDN 上好多同学们都对实时、嵌入式这些概念似懂非懂,毕竟如果不做类似的产品,平时接触的机会很少,即使做嵌入式产品开发,基本也是只管调用Platformteam封装好的API。所以在此总结一下这些概念,加深自己的理解,同时也给新手入门,欢迎大家拍砖,争取写个连载,本文先总结一下实时的概念,什么是真正的实时操作系统? 1. 首先说一下实时的定义及要求: 参见 Donal Gillies 在 Realtime Computing FAQ 中提出定义:实时系统指系统的计算正确性不仅取决于计算的逻辑正确性,还取决于产生结果的时间。如果未满足系统的时间约束,则认为系统失效。

一个实时操作系统面对变化的负载(从最小到最坏的情况)时必须确定性地保证满足时间要求。请注意,必须要满足确定性,而不是要求速度足够快!例如,如果使用足够强大的CPU,Windows在CPU空闲时可以提供非常短的典型中断响应,但是,当某些后台任务正在运行时,有时候响应会变得非常漫长,以至于某一个简单的读取文件的任务会长时间无响应,甚至直接挂死。这是一个基本的问题:并不是Windows不够快或效率不够高,而是因为它不能提供确定性,所以,Windows不是一个实时操作系统。 根据实际应用,可以选择采用硬实时操作系统或软实时操作系统,硬实时当然比软实时好,但是,如果你的公司正在准备开发一款商用软件,那请你注意了,业界公认比较好的VxWorks(WindRiver开发),会花光你本来就很少的银子,而软实时的操作系统,如某些实时Linux,一般是开源免费的,我们公司本来的产品就是基于VxWorks的,现在业界都在CostReduction,为了响应号召,正在调研如何把平台换成免费的嵌入式实时Linux。同学们,如何选择,自己考虑吧:-)

实时操作系统期末复习题资料

实时操作系统期末复习题 考虑到降低难度,将原有的多选全部换成单选,同时增加简答,减少综合。试卷分数比例与本复习题完全一致。 一、单选题(60题,每题一分) 1、操作系统的主要功能有(C )。 A.进程管理、存储器管理、设备管理、处理机管理 B.虚拟存储管理、处理机管理、进程调度、文件管理 C.处理机管理、存储器管理、设备管理、文件管理 D.进程管理、中断管理、设备管理、文件管理 2、单处理机计算机系统中,(A)是并行操作的。 A.处理机操作和通道操作是并行的 B.程序与程序 C.主程序与子程序 D.用户程序与操作系统程序 3、处理机的所有指令可以在(D )中执行。 A.目态B.浏览器中C.任意时间D.系统态 4、要求在规定的时间内对外界的请求必须给予及时相应的OS是(B )。 A.多用户分时系统B.实时系统 C.批处理系统时间D.网络操作系统 5、(A )对实时系统最重要。 A.实时性B.交互性C.共享性D.运行效率

6、分布式系统和网络系统的主要区别是(C)。 A.并行性B.透明性C.共享性D.复杂性 7、如果分时操作系统的时间片一定,那么(B ),则相应时间越长。A.用户数越少B.用户数越多C.内存越小D.内存越大 8、下面六个系统中,必须是实时操作系统的有(C )个。 (1)航空订票系统(2)过程控制系统(3)机器口语翻译系统(4)计算机辅助系统(5)办公自动化系统(6)计算机激光照排系统 A.1 B.2 C.3 D.4 9、进程在系统中是否存在的惟一标志是(D )。 A.数据集合B.目标程序C.源程序D.进程控制块 10、当( B )时,进程从执行状态转变为就绪状态。 A.进程被调度程序选中B.时间片到 C.等待某一事件D.等待的事件发生 11、在进程状态转换时,下列( D )转换是不可能发生的。 A.就绪态→运行态B.运行态→就绪态 C.运行态→阻塞态D.阻塞态→运行态 12、下列各项工作步骤中,( B )不是创建进程所必需的步骤。 A.建立一个PCB B.作业调度程序为进程分配CPU C.为进程分配内存等资源D.将PCB链入进程就绪队列13、进程是B

嵌入式实时操作系统ucos期末考试题

一、名词解释: 1、OS:操作系统 2、MCU:微控制器 3、ISR:中断服务子程序 4、FIFO:先进先出 5、TCB:Task Control Block,任务控制块 6、API:应用程序接口 7、RTOS:实时操作系统 8、UART:通用异步收发传输器 9、MMU:内存管理单元 10、JTAG:边界调试接口 二、填空题 1、( 优先级抢占和时间片轮转)是一种运行时间一到就剥夺进程处理器使用权的剥夺式调度。 2、实时系统的两个基本要求:( 逻辑或功能正确)、时间正确。所谓时间正确是指 (实时系统的计算必须在预定的时间内完成)。 3、临界区是指( 处理时不可分割的代码、每个进程中访问临界资源的那段程序) 4、UCOS调用系统延时最小时间单位( 毫秒) 5、UCOS配置文件中OS_TICKS_PER_SEC的数值定义为32,含义是(时钟频率为32 hz) 6如果某一个任务不是必须的监控任务,我们一般采用( 动态内存管理)的机制来创建该任务所需要的变量内存空间,要想能使用这种机制,必须首先将内存交给(操作系统)来统一管理 7、如果系统中某一个资源属于独占资源,n个任务都需要使用,标准的做法是使用(互斥信号量)来解决 8、在UCOS中,优先级用一个数字表示,数字越大表示任务的优先级别越(低) 9、优先级调度的( 任务就绪表)标志进程抢占处理器的权利大小。 10、(任务控制块)主要用来记录任务的堆栈指针,任务的当前状态,任务的优先级别等一些与任务管理有关的属性的表。 11、临界区是指( 保证共享资源的完整性和可靠性的代码段)。 12、可重入指的是(是一段代码(如一个函数)可以被多个任务同时调用,而不必担心会破坏数据)。 13、某事件周期不确定,持续时间较短,处理容忍度较长,通常我们采取在(任务就绪表)中发现该事件,在(任务调度)中处理该事件。 14、如果系统中有2个资源,n个任务都需要使用,标准的做法是使用(互斥信号量)来解决。 15、在UCOS中,最低优先级自动赋给( 空闲任务)这个系统任务。 16、对CPU资源进行分配的两种操作系统常见调度算法为__(任务级调度_)和(中断级调度)。 17、uC/OS中,主要依靠_(任务堆栈_)来保存任务工作环境。 18、uC/OS为加快就绪任务的检索速度,定义了_OSRdyTbl[]______数组保存所有任务的就绪状态,定义了变量_OSRdyGrp______来表明上面的数组中有那些行有任务就绪。

单片机实时操作系统RTOS

51单片机实时操作系统 作者:徐少伟日期:2013年12月07日 摘要本文着重介绍了运行在51单片机上基于片轮询式实时操作系统RTOS的构建,讨论了实时操作系统的运行原理和设计思路。关键词:51单片机、片轮询、实时操作系统RTOS 1前言 随着计算机技术的发展,计算机已经被广泛地应用到各个领域中。而在控制领域,人们更多地关心计算机的低成本、小体积、运行的可靠性和控制的灵活性。特备是智能仪表、智能传感器、智能家电、智能办公设备、汽车及军事电子设备等应用系统要求计算机嵌入这些设备中。而作为嵌入式计算机的单片机因其体积小、可靠性高、控制功能强以及非凡的嵌入式应用形态,使得单片机应用技术已经成为电子应用系统设计中最为常用的技术手段。 在工业控制方面,因工业环境对计算机的可靠性和实时性的要求特别高,而诸如51系列的单片机的片上资源比较有限,因此开发并构建一种应用于单片机上的实时多任务操作系统已成为一种迫切的需求。 2实时操作系统设计概述2.1实时多任务操作系统(RTOS)简介 过去一个单片机应用程序所控制的任务和外设不多,采用一个主程序和几个子程序模块的调用,即可满足要求。但随着应用的复杂化,对单片机软件提出了更高的要求。一个控制器系统可

能需要同时控制或监控很多外设,要求有实时响应;有很多处理的任务,各种任务之间有信息的传递。如果仍采用原来的程序设计方法,将会存在两个问题。一是中断可能得不到及时响应,处理时间过长。二是系统任务多,要考虑的各种可能也多,各种资源如调度不当就会发生死锁,降低软件的可靠性,程序编写的任务量成指数增加。 实时操作系统是一段系统启动后首先执行的背景程序,用户的应用程序是运行在RTOS之上的各个任务。RTOS根据各个任务的要求,进行资源(包括存储器、外设等)管理、消息管理、任务调度、异常处理等工作。 实时多任务操作系统,以分时方式运行的多个任务,看上去好像是多个任务“同时”运行。标准的RTOS应具有任务调度、中断处理、事件管理、定时器管理、循环队列管理、资源管理、存储管理、自动掉电管理等功能,基于优先服务方式的RTOS才是真正的实时操作系统。 本文主要讨论了基于时间分片轮询方式,即片轮询方式的多任务操作系统,重点介绍多任务实时操作系统的原理和构建方法,为深入研究真正意义上的实时多任务操作系统RTOS奠定一定的理论和思想基础。 2.2实时多任务操作系统(RTOS)任务切换 在实时操作系统RTOS中,任务的切换方式有三种:协同方式、时间片轮询方式以及抢占优先级方式。 2.2.1协同方式 所谓“协同方式”,是指一个任务在持续运行而不释放资源,其他任务是没有机会获得运行

DSP实时操作系统简介

ENEA公司与OSE实时操作系统简介 一.公司简介 OSE RTOS主要是由瑞典ENEA公司负责开发和技术服务的,一直以来都充当着实时操作系统以及分布式和容错性应用的先锋。公司建立于1968年,由大约700名雇员专门从事实时应用的技术研发和支持工作。ENEA是现今市场上一个飞速发展的RTOS供应商,在过去三年中,该公司的税收以每年70﹪的速度递增。 该公司开发的OSE RTOS支持容错,适用于可从硬件和软件错误中恢复的应用,它的独特的消息传输方式使它能方便地支持多处理机之间的通信。它的客户深入到电信,数据,工控,航空等领域,尤其在电信、军方等方面,该公司已经有了二十多年的开发经验,ENEA 现在已经成为日趋成熟,功能强大,经营灵活的RTOS供应商,也同诸如爱立信,诺西,华为,中兴,诺基亚,波音,NASA,空客等知名公司确定了良好的关系。 二.OSE操作系统的特点 1. 高处理能力 内核中实时性严格的部分都由优化的汇编来实现,特别是使用消息传递机制,使数据处理非常快。 2. 真正适合开发复杂(包括多CPU和多DSP,已经多核DSP)的分布式系统 随着科技发展,嵌入式实时操作系统已经变得越来越复杂,经常会面临两大困难: 不间断的运行(NonStop) 多CPU的分布式系统 (Distribution over many CPUS) 传统的RTOS如果要做到这些,必然会增大消耗,增长开发周期。OSE就是应运而生的新生代的RTOS,解决了这些需求,它支持多种CPU和DSP,为开发商开发不同种处理器组成的分布式系统提供了最快捷的方式。 传统的RTOS是基于单CPU,它虽然可以改进成分布式系统,但用户需要在应用程序中做很多工作。而OSE不同于传统的RTOS,首先是因为它的结构体系有了很大改变,它以消息传递作为主要手段完成CPU/DSP间的通信,还把传统的RTOS必须在应用程序中完成的工作,做到了核心系统中。对于复杂的并行系统来说,OSE提供了一种简单的通信方式,简化了多CPU/DSP的处理。

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