第一章(二)实时操作系统的基本概念

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不满足公式要求，所以三个进程是不可调度的
对于截止期优先算法或最小裕度算法，若满足下列 条件：
n Ci 1
P i1 i
则这个进程集被称为可调度的。 式中：C为若干个进程的周期；P为它们任务所需的
第一章 (二) 实时操作系统的基本概念
2.1实时系统及其特点
2.1.1什么是实时系统
如果一个系统能及时响应外部事件的请求, 并能在规定的时间内完成对事件的处理,这 种系统称实时系统.
对实时系统的两个基本要求:
1.实时系统的计算必须产生正确的结果,称为 逻辑或功能正确.
2.实时系统的计算必须在预定的时间内完成. 称为时间正确.
时间
例2－3 假如有三个同时发生的周期型进程；进程1， 进程2，进程3，周期分别为 P1=70ms,P2=80ms,P3=30ms,它们完成任务的 时间分别为：C1=20ms,C2=15ms,C3=10ms。 试判断该进程是否为可调度的。
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单片机
CPU寄 存器组
随机读写 存储器 (RAM)
程序存储 器(闪存)
逻辑磁 盘
(U盘,CF 卡,SD卡, 闪存IDE 盘等)
2.2.7实时系统与普通系统的比较
.
小结
.实时系统 .实时系统的基本要求:1.功能正确2.时间正确 .实时操作系统
n Ci n(n 2 1)
P i1 i
则这个进程集被称为可调度的。 式中：C为若干个进程的周期；P为它们任务所
需的时间
例2－2 假如有三个同时发生的周期型进程；进 程1，进程2，进程3，周期分别为 P1=70ms,P2=80ms,P3=30ms,它们完成任务
的时间分别为： C1=20ms,C2=15ms,C3=10ms。试判断该进 程是否为可调度的。
式中：prio为进程的优先级别；k为比例系数； T为进程的周期
例2－1 一个事件发生周期为T＝200ms，一般 需要运行50ms才完毕。试按RM算法确定该 进程的优先级别prio
答：如果取k=1,根据T=200ms=0.2S,则
prio k 1 T
结果：prio=5
2.截止期限最早优先算法
2.2.3实时调度
.实时操作系统的调度器必须采用基于优先级的调 度算法.
两种类型: 1.静态优先级调度算法 2.动态优先级调度算法
1.单调速率RM（Rate-Monotonic)算法 属于静态算法,主要是用来处理周期性实时进程的， 它根据进程执行周期的长短来决定进程的优先级 别。
进程优先级别公式： prio k 1 T
1
满足公式要求，所以三个进程是可调度的
2.2.5实时系统的时钟
1.实时时钟在系统中的重要意义 .在按时间片实施调度的实时系统中,时钟中断
控制进程调度,实现并发运行 .在每次中断服务程序中,通过时钟对进程状态
进行切换处理.
2.实时时钟的精度
2.2.6实时系统的存储管理
.一般不采用硬盘 .随机读写存储器RAM .闪存(Flash Memory) .逻辑磁盘(RAMDisk)例如U盘,CF卡,SD卡,等.
判断进程是否有可能超出截止期限的算法如下：
d D (t1 E) 0
式中：D为进程的截止期限；t1为系统当前时间； E为设计时估算的时间；d为进程的截止裕度
2.2.4实时进程的可调度性
实时进程的可调度性是指多个实时进程是否可 经过适当的调度使它们都能正确地完成工作。
对于RM算法，若满足下列条件：
2.1.2实时系统的特点
1.实时任务具有确切的完成时限 . 必须在有限的时间内完成的任务称实时任务. . 用来完成实时任务的系统称实时系统. .相对来说,如果系统完成任务的期限要求不十
分严格,这种系统称软实时系统.
2.实时任务的活动是不可逆的 3.实时任务大多数由外部事件激活的
2.2计算机实时操作系统
该算法认为，进程截止期限越近，则该进 程紧急程度越高。因此，在确定系统中进 程优先级别时是按照进程截止期限的远近 来确定的，在具体实现时也按照优先级来 排队。
进程A运行 进程B运行
进程C运行
Da
Db
Dc
0 t1
t
3.可达截止期限最早优先算法 在调度时，先观察所有被激活的进程里是否有 进程在该进程的截止期限内干不完的事情，如 果有，那么这种进程就不运行了，而去运行那 些能把工作做完的进程
2.2.1实时操作系统 1.实时操作系统必须是多任务系统 2.实时操作系统内核应该是可剥夺型的 3.进程调度的延时可预测并尽可能小 4.系统提供的服务时间可预知 5.中断延时尽可能小
• 可剥夺式:当一个进程正在被处理器所运行 时,其他就绪进程可以按照事先规定的规定 的规则,强行剥夺正在运行进程的处理器使 用权,而使自己获得处理器使用权并得以运 行