Manufaktur industri
Industri Internet of Things | bahan industri | Pemeliharaan dan Perbaikan Peralatan | Pemrograman industri |
home  MfgRobots >> Manufaktur industri >  >> Manufacturing Technology >> Teknologi Industri

RTOS vs GPOS:Panduan Lengkap

Di era modern ini, kita telah melihat banyak solusi perangkat lunak dan perangkat keras yang membutuhkan sistem operasi. Sistem operasi membantu perangkat ini berjalan dengan lancar dan menangani banyak tugas berbeda. Namun, sebagai penggemar elektronik, kemungkinan besar Anda membutuhkan lebih banyak wawasan tentang jenis sistem operasi apa yang Anda butuhkan untuk proyek Anda. Untungnya, kami memiliki apa yang Anda butuhkan. Dalam artikel ini, Anda akan menemukan segala sesuatu tentang RTOS vs GPOS, perbandingannya, dan berbagai jenis aplikasi. Selain itu, jika Anda hanya ingin tahu lebih banyak tentang sistem operasi ini, Anda berada di tempat yang tepat.

Siap? Mari kita mulai.

Sistem Operasi Tujuan Umum (GPOS)

GPOS adalah sistem operasi yang dapat mengelola sejumlah besar proses dan menyelesaikan eksekusi per satuan waktu—yang kami sebut throughput. Terkadang, OS tujuan umum akan menunda eksekusi utas prioritas tinggi untuk mengeksekusi lima atau enam proses dengan prioritas rendah.

Stasiun kerja komputer

Jadi, untuk mencapai throughput tinggi yang diperlukan, itu akan melayani lima tugas prioritas rendah daripada menjalankan satu proses prioritas tinggi. Dengan kata lain, jika beberapa tugas berprioritas rendah diantrekan untuk dieksekusi, GPOS akan mengizinkan tugas-tugas ini untuk dijalankan terlebih dahulu sehingga mempertahankan throughputnya yang tinggi.

Sekarang, sebagian besar sistem operasi tujuan umum menggunakan kebijakan keadilan untuk membawa proses dan utas ke CPU.

Plus, kebijakan ini memungkinkan GPOS memberikan output tinggi secara keseluruhan yang diperlukan aplikasi desktop dan server untuk bekerja secara efisien.

Namun, itu tidak dapat menjamin bahwa tugas prioritas tinggi atau utas waktu kritis akan dieksekusi sebelum utas prioritas rendah. Dengan demikian, sistem operasi tujuan umum bekerja lebih baik untuk perangkat yang melakukan banyak tugas secara bersamaan.

Komputer pribadi (PC)

Sistem Operasi Waktu Nyata (RTOS)

Di sisi lain, RTOS memiliki desain yang menangani aplikasi kritis waktu dengan presisi tinggi. Agar sistem operasi termasuk dalam kategori ini, ia harus memiliki periode waktu maksimum untuk setiap operasi kritis yang dilakukan. Dengan kata lain, ini adalah sistem terikat waktu.

Sistem operasi real-time cukup kompleks. Tapi jangan khawatir, kami akan membaginya untuk Anda. RTOS memiliki tiga fungsi dasar yaitu penjadwal, layanan RTOS, sinkronisasi, dan pengiriman pesan.

Penjadwal

Penjadwal memiliki tiga status:pertama status siap dijalankan yang berlaku untuk tugas siap yang dapat beralih ke status berjalan bila diperlukan. Kedua adalah status berjalan yang berlaku saat tugas dijalankan. Terakhir, status terblokir adalah saat tugas tidak dapat dijalankan dan dikirim ke status terblokir.

Juga, ada tiga jenis teknik penjadwalan yaitu:

Metode Penjadwalan Tugas Pre-emptive/Penjadwalan Berbasis Prioritas

Teknik penjadwalan pre-emptive melibatkan alokasi waktu yang bergantung pada prioritas. Di sini, Anda dapat menetapkan tingkat prioritas unik untuk setiap tugas.

Penjadwalan Kerjasama

Di sini, Anda dapat menetapkan slot tetap untuk setiap tugas. Namun, jika tugas tidak menyelesaikan eksekusinya, data yang dihasilkan akan hilang dan menunggu giliran berikutnya.

Terakhir, kernel menangani pembuatan tugas, mengubah prioritas tugas, mengubah status tugas, dan menghapus tugas.

Layanan RTOS

Inti dari setiap sistem operasi adalah kernel. Kernel bertanggung jawab untuk mengelola dan mengalokasikan sumber daya sistem operasi. Namun, tugas tidak selalu dapat menarik perhatian CPU, sehingga kernel harus menyediakan layanan lain seperti layanan waktu, layanan input-output, layanan penanganan interupsi, layanan manajemen memori, dan layanan manajemen perangkat.

Diagram kernel

Pesan dan Sinkronisasi

Fungsi olahpesan menawarkan cara bagi RTOS untuk berkomunikasi dengan sistem lain di antara tugas-tugas. Layanan pesan termasuk kotak surat, pipa, antrian pesan, bendera acara, dan semaphore.

Kotak surat, antrean pesan, dan pipa dapat mengirim pesan di antara tugas-tugas sementara tanda peristiwa dapat menyinkronkan semua aktivitas antar-tugas. Selain itu, semaphore dapat menyinkronkan akses ke sumber daya bersama.

RTOS (Sistem Operasi Real-Time) vs GPOS (Sistem Operasi Tujuan Umum)

Perbedaan mendasar antara RTOS dan GPOS adalah sifat aplikasinya (apakah itu waktu-kritis atau tidak atau tunggal atau multi-tujuan). Contoh yang baik dari sistem kritis waktu adalah mesin teller otomatis. Seseorang akan menunggu 4 atau 5 detik untuk mendapatkan uang dari ATM setelah menekan tombol konfirmasi. Tidak ada yang mau menunggu lima menit setelah menekan tombol konfirmasi.

ATM

Di sisi lain, PC memiliki banyak tujuan menjadikannya sistem yang tidak kritis terhadap waktu. Anda dapat menjalankan berbagai aplikasi secara bersamaan dengan PC. Selain itu, tidak ada waktu khusus untuk melakukan apa pun di PC dan bahkan smartphone. Misalnya, menyimpan dokumen dapat memakan waktu beberapa detik atau menit dalam beberapa kasus. Namun, ini tergantung pada jumlah proses dan tugas yang berjalan.

Ponsel Cerdas

Jadi, sistem operasi tujuan umum berfungsi untuk aplikasi dan sistem yang tidak kritis waktu seperti Linux, Windows, dll.

Sistem Linux

Sementara sistem operasi waktu nyata bekerja untuk aplikasi kritis waktu yang membutuhkan respons cepat dan dapat diprediksi—seperti UCOS, VxWorks, dll.

Berikut adalah kategori untuk menjelaskan lebih lanjut perbedaan antara kedua sistem operasi:

Penjadwalan Tugas

Dalam kategori penjadwalan tugas, GPOS tidak fokus pada prioritas. Ini menangani penjadwalan dengan cara yang memberikan throughput tinggi. Sedangkan dalam kasus RTOS, penjadwalan selalu terfokus pada prioritas. Tidak seperti GPOS, semua proses berprioritas tinggi dijalankan sebelum tugas berprioritas rendah.

Windows

Masalah Latensi

Inilah satu masalah utama yang mengganggu GPOS. Sebagian besar GPOS memiliki latensi pengiriman tak terbatas—yang berarti semakin banyak utas yang dijadwalkan, semakin banyak latensi yang bertambah. RTOS tidak memiliki masalah seperti semua utas dan proses memiliki latensi terbatas (utas akan dieksekusi dalam batas waktu yang ditentukan).

Faktor Ekonomi dan Perangkat Keras

RTOS bekerja untuk sistem mandiri dan low-end seperti mesin penjual otomatis atau ATM. Plus, RTOS kecil dan ringan jika dibandingkan dengan GPOS. Selain itu, GPOS berfungsi untuk tujuan umum dan perangkat kelas atas seperti workstation atau komputer pribadi.

Perangkat kelas atas

Kernel yang Dapat Diakhiri

Salah satu masalah utama ketika datang ke eksekusi proses prioritas tinggi pertama adalah kernel preemptible. Jadi, jika sebuah kernel tidak dapat didahului, maka permintaan dari kernel ini akan segera menimpa semua proses lain yang sedang berjalan. Sementara kernel RTOS dapat didahulukan, kernel GPOS tidak.

Dengan kata lain, eksekusi proses berprioritas tinggi di GPOS tidak dapat mendahului panggilan kernel, sementara proses berprioritas tinggi di RTOS akan selalu mendahului tugas berprioritas rendah jika perlu dan memperlakukan tugas di luar panggilan kernel sebagai eksternal proses.

RTOS vs GPOS– Mengevaluasi dan Memilih RTOS untuk Pengembangan Produk Tertanam

Sebelum Anda mengevaluasi RTOS tertanam yang sesuai dengan semua persyaratan sistem tertanam, pastikan Anda memeriksa calon RTOS mendukung beberapa fitur penting.

Untuk mempermudah Anda, berikut garis besar fitur penting ini:

RTOS vs GPOS– Penjadwal

Penjadwal sistem operasi menangani tugas memutuskan jam berapa OS harus menjalankan setiap tugas. Penjadwal dapat menangguhkan dan melanjutkan tugas apa pun tergantung pada sumber daya dan prioritas yang tersedia. Dengan demikian, RTOS yang disematkan harus memiliki penjadwal bawaan. Ini akan memungkinkan RTOS untuk melakukan eksekusi tugas secara real-time.

Pengatur Waktu Perangkat Lunak

Sesuai dengan namanya, penghitung waktu perangkat lunak memungkinkan pelaksanaan fungsi dalam jangka waktu tertentu. Tidak mudah atau tidak disarankan untuk membuat timer software secara manual untuk RTOS Anda, jadi pastikan Anda memilih RTOS dengan software timer bawaan.

RTOS vs GPOS– Mekanisme Antrian

Antrian memungkinkan tugas untuk bertukar informasi. RTOS dengan mekanisme antrian bawaan akan memungkinkan pertukaran pesan antar tugas.

EAlat Pelacak Eksekusi

Dengan alat tracing, Anda dapat dengan mudah mengamati perilaku real-time dari sistem real-time. Dengan demikian, tim pengembangan Anda dapat melacak dan mendeteksi kesalahan dan pelaksanaan tugas.

RTOS vs GPOS–Jejak Memori Rendah

Karena Anda perlu mengintegrasikan RTOS ke dalam platform MCU, calon RTOS harus memiliki jejak memori yang rendah. Artinya, ukuran total tidak boleh lebih dari 10% dari total ukuran MCU.

Arsitektur RTOS

Menutup

Singkatnya, RTOS dan GPOS bekerja dengan baik dalam aplikasi yang dibuat untuk mereka. Meskipun RTOP mungkin menghasilkan throughput yang lebih rendah daripada GPOS, itu tidak berarti throughputnya rendah.

Meskipun GPOS menangani banyak proses berat, RTOP menangani lebih sedikit tugas dengan throughput relatif terhadap beban sistem.

Namun, perhatian utama dari RTOS adalah memberikan pola eksekusi yang lebih dapat diprediksi dan eksekusi tepat waktu – bukan throughput yang tinggi. Padahal, kebalikannya adalah kasus GPOS. Nah, itu merangkum segalanya tentang GPOS vs RTOS. Jika Anda memiliki komentar atau pertanyaan, jangan ragu untuk menghubungi kami. Kami akan dengan senang hati membantu.


Teknologi Industri

  1. Pemeliharaan Berbasis Kondisi:Panduan Lengkap
  2. Panduan Lengkap Pemeliharaan Properti
  3. Panduan Lengkap Pengelasan Baja Tahan Karat
  4. Cara Mengelas Besi Cor:Panduan Lengkap
  5. Cara Menyolder Aluminium – Panduan Lengkap
  6. Apa itu Elektroda Pengelasan?- Panduan Lengkap
  7. Panduan Lengkap untuk Baja Tahan Karat
  8. Panduan lengkap untuk pencetakan 3D
  9. Biaya Perkakas Manufaktur - Panduan Lengkap
  10. SCR Bt151:Panduan Manual Lengkap