Co je to RTOS?

Vývojáři FreeRTOS již více než 15 let úzce spolupracují s předními světovými firmami vyrábějícími čipy, aby vám poskytli špičkový, komerční a zcela bezplatný vysoce kvalitníRTOS a nástroje…ale co je to RTOS?

Tato stránka začíná definicí operačního systému, pak ji upřesňuje na definici operačního systému reálného času (RTOS), pak ji ještě jednou upřesňuje na definici jádra reálného času (nebo real time executive).

Podívejte se také na položku FAQ „proč RTOS“, kde najdete informace o tom, kdy a proč může být užitečné použít RTOS při návrhu softwaru pro vestavné systémy.

Co je to operační systém pro všeobecné účely?

Operační systém je počítačový program, který podporuje základní funkce počítače a poskytuje služby dalším programům (nebo aplikacím), které na počítači běží.Aplikace poskytují funkce, které uživatel počítače chce nebo potřebuje. Služby poskytované operačním systémem umožňují rychlejší, jednodušší a lépe udržovatelné psaní aplikací.Pokud čtete tuto webovou stránku, pak používáte webový prohlížeč (aplikační program, který poskytuje funkce, které vás zajímají), který sám běží v prostředí poskytovaném operačním systémem.

Co je RTOS?

Většina operačních systémů zřejmě umožňuje spuštění více programů současně. Tomu se říká multi-tasking. Ve skutečnosti může každé jádro procesoru v daném okamžiku spouštět pouze jedno prováděcí vlákno.

Část operačního systému zvaná scheduler je zodpovědná za rozhodování, který program má být spuštěn kdy, a poskytuje iluzi souběžného provádění rychlým přepínáním mezi jednotlivými programy.

Typ operačního systému je definován tím, jak scheduler rozhoduje, který program má být spuštěn kdy. Například plánovač používaný ve víceuživatelském operačním systému (jako jeUnix) zajistí, aby každý uživatel dostal přiměřenou část času na zpracování. Jiným příkladem je plánovač ve stolním operačním systému (např. Windows), který se snaží zajistit, aby počítač zůstal citlivý vůči svému uživateli.

Rozvrhovač v operačním systému reálného času (RTOS) je navržen tak, aby poskytoval předvídatelný (obvykle označovaný jako deterministický) vzor provádění. to je zajímavé zejména pro vestavěné systémy, protože vestavěné systémy mají často požadavky na reálný čas. Požadavek reálného času je takový, který určuje, že vestavěný systém musí reagovat na určitou událost v přesně definovaném čase (termín).Záruku splnění požadavků reálného času lze poskytnout pouze tehdy, pokud lze předvídat chování plánovače operačního systému (a je tedy deterministický).

Tradiční plánovače reálného času, jako je plánovač použitý ve FreeRTOS, dosahují determinismu tím, že umožňují uživateli přiřadit prioritu každému vláknu provádění. Plánovač pak používá prioritu k tomu, aby věděl, kterévlákno provádění má být spuštěno jako další. Ve FreeRTOS se vlákno provádění nazývá úloha.

Co je FreeRTOS?

FreeRTOS je třída RTOS, která je navržena tak, aby byla dostatečně malá pro běh na mikrokontroléru – i když její použití není omezeno na aplikace pro mikrokontroléry.

Mikrokontrolér je malý a zdrojově omezený procesor, který na jednom čipu obsahuje samotný procesor, paměť pouze pro čtení (ROM nebo Flash) pro uložení programu, který má být spuštěn, a náhodnou přístupovou paměť (RAM) potřebnou pro programy, které vykonává. Obvykle se program vykonává přímo z paměti určené pouze pro čtení.

Mikrokontroléry se používají výhradně ve vestavěných aplikacích (takové aplikace, kde vlastně nikdy nevidíte samotné procesory nebo software, který na nich běží), které mají obvykle velmi specifickou a specializovanou úlohu. Omezení velikosti a specializovaná povaha koncové aplikace zřídkakdy odůvodňují použití plné implementace RTOS – nebo dokonce umožňují použití plné implementace RTOS.FreeRTOS proto poskytuje pouze základní funkce plánování v reálném čase, komunikaci mezi úlohami, časování a synchronizační primitiva. To znamená, že je přesněji popsán jako jádro reálného času nebo výkonný systém reálného času. Další funkce, jako je rozhraní příkazové konzoly nebo síťové zásobníky, pak lze zahrnout pomocí přídavnýchkomponent.

Další: Základy RTOS

.