什么是嵌入式工業(yè)一體機實時系統(tǒng)？實時系統(tǒng)的調(diào)度如何實現(xiàn)？

什么是嵌入式工業(yè)一體機實時系統(tǒng)？實時系統(tǒng)的調(diào)度如何實現(xiàn)？

實時系統(tǒng)

定義：能在指定或確定的時間內(nèi)完成系統(tǒng)功能和對外部或內(nèi)部、同步或異步時間做出響應的系統(tǒng)。

區(qū)別：通用系統(tǒng)一般追求的是系統(tǒng)的平均響應時間和用戶的使用方便;而實時系統(tǒng)主要考慮的是在壞情況下的系統(tǒng)行為。

特點：時間約束性、可預測性、可靠性、與外部環(huán)境的交互性。

硬實時(強實時)：指應用的時間需求應能夠得到完全滿足，否則就造成重大安全事故，甚至造成重大的生命財產(chǎn)損失和生態(tài)破壞，如：航天、軍事。

軟實時(弱實時)：指某些應用雖然提出了時間的要求，但實時任務偶爾違反這種需求對系統(tǒng)運行及環(huán)境不會造成嚴重影響，如：監(jiān)控系統(tǒng)、實時信息采集系統(tǒng)。

任務的約束包括：時間約束、資源約束、執(zhí)行順序約束和性能約束。

實時系統(tǒng)的調(diào)度

調(diào)度：給定一組實時任務和系統(tǒng)資源，確定每個任務何時何地執(zhí)行的整個過程。

搶占式調(diào)度：通常是優(yōu)先級驅(qū)動的調(diào)度，如UCOS。優(yōu)點是實時性好、反應快，調(diào)度算法相對簡單，可以保證高優(yōu)先級任務的時間約束;缺點是上下文切換多。

非搶占式調(diào)度：通常是按時間片分配的調(diào)度，不允許任務在執(zhí)行期間被中斷，任務一旦占用處理器就必須執(zhí)行完畢或自愿放棄，如WinCE。優(yōu)點是上下文切換少;缺點是處理器有效資源利用率低，可調(diào)度性不好。

靜態(tài)表驅(qū)動策略：系統(tǒng)在運行前根據(jù)各任務的時間約束及關(guān)聯(lián)關(guān)系，采用某種搜索策略生成一張運行時刻表，指明各任務的起始運行時刻及運行時間。

優(yōu)先級驅(qū)動策略：按照任務優(yōu)先級的高低確定任務的執(zhí)行順序。

實時任務分類：周期任務、偶發(fā)任務、非周期任務。

實時系統(tǒng)的通用結(jié)構(gòu)模型：數(shù)據(jù)采集任務實現(xiàn)傳感器數(shù)據(jù)的采集，數(shù)據(jù)處理任務處理采集的數(shù)據(jù)、并將加工后的數(shù)據(jù)送到執(zhí)行機構(gòu)管理任務控制機構(gòu)執(zhí)行。