RTOS示例，其中GPOS很可能會失敗

Question

我想知道幾個應用程序示例，其中需要使用RTOS以確保工作系統。

我做了一些谷歌搜索和任何我發現的例子，我覺得可以實現使用Windows或Linux系統。

Answer 1

RTOS和GPOS的主要區別在於RTOS確保確定性響應。也就是說，事件的最壞情況響應時間恰好是有界的（並且通常很快）。 GPOS通常在「均衡負載」的基礎上安排進程 - 它假定所有進程和事件都具有同等重要性，並將分配「公平」的處理器資源份額。出於這個原因，當一個進程擁有CPU時，除非它產生「合作」，否則它將在其時隙期間唯一使用CPU（假設單核 - 多核處理器允許真正的併發性，但GPOS仍然分配平衡負載的核心）。時隙可能會有幾十毫秒，並且服務特定進程所用的時間將在很大程度上取決於同時要求CPU時間的進程數量。在實現內核級驅動程序之外，實現幾十微秒（或更小）的時間限制在GPOS中是不可能的（或者期望的）。

如果您的應用程序是微軟的營銷用於調用GPOS可能適合的「軟」實時（即不是實時）。 Linux可以用「實時」調度支持來構建，但它並不能真正使Linux適合大量的「硬」實時任務，並且它仍然是「軟」的，因爲大部分時間它將按時完成任務，但在某些異常情況下可能會失敗。如果那是你的醫療生命支持系統，你可能不想相信！

作爲嘗試在GPOS上運行基本實時任務失敗的示例，多年前當MMX指令被添加到奔騰處理器（通常在60MHz運行時），有人有一個明確的想法，即「主機信號處理「，一種通過在PC上執行信號處理而不是在調制解調器硬件中使用專用處理器或DSP來降低PSTN調制解調器（撥號）成本的方法 - 這些」調制解調器「根本不是真正的調制解調器;他們是調制解調器軟件的電話接口和數字轉換器。當時我爲一家生產PSTN調制解調器測試設備的公司工作，我們嘗試了其中一種早期的HSP調制解調器，直到您啓動Microsoft Word（或幾乎任何大型應用程序），它會立即停止連接。隨着個人電腦變得更快，情況有所改善，但重點是它不能保證工作 - 它只是主要是。

我工作過的另一個例子是食品包裝中的紙箱裝載機。將產品插入紙箱，塗上膠條，並摺疊封蓋。在這個過程中，紙箱不斷移動，膠槍的時間是至關重要的 - 爲了使膠條精確到1毫米內的紙箱，每秒鐘以一米的速度移動，需要一毫秒內的時間。

另一個例子是數字電話中使用的TDMA通信的例子。這種通信爲每個電臺傳輸分配一個時隙，並且無法準確地在正確的時隙中傳輸，或者侵佔另一個電臺的時隙是不可接受的。這樣的系統全球同步到原子鐘精度（通常來自GPS接收器）。例如GSM時隙爲577微秒，此時，發射機必須提高發射機功率，傳輸數據並斜降

總之，任何需要100％確定性時序的例子都需要一個RTOS。如果您的時間約束條件是> 100ms，並且很小的可能性無法滿足時序是可以接受的，那麼GPOS可能會全部或大部分時間工作。如果時序約束是亞毫秒或者失敗的成本或後果是不可接受的，那麼RTOS是適當的。