Tornado_VxWorks培训教程_供应商官方培训教程(中文版)1-74页

### Tornado_VxWorks培训教程知识点总结 #### 1. 实时系统概念及特点 - **定义**: 实时系统是一种能够对外界事件在限定时间内作出响应的系统。 - **关键指标**: - **响应时间(Response Time)**: 系统对外界事件作出反应所需的时间。 - **生存时间(Survival Time)**: 系统能够持续运行的时间。 - **吞吐量(Throughput)**: 单位时间内系统能够处理的任务数量。 #### 2. 实时系统与普通系统的区别 - **实时计算的正确性**不仅取决于计算结果的逻辑正确性, 还取决于这些结果产生的时间。 - **关键要求**: 实时操作系统(RTOS)必须能够在预先定义的时间限制内对外部或内部事件进行响应和处理。 - **中断处理**: 高效的中断处理机制用于处理异步事件。 - **I/O能力**: 高效的输入/输出(I/O)能力以处理有严格时间限制的数据收发应用。 #### 3. 实时系统的分类 - **周期性与非周期性**: - **周期性(Periodic)**: 定期发生的任务。 - **非周期性(Aperiodic)**: 不定期发生的任务。 - **硬实时与软实时**: - **硬实时(Hard Real-Time)**: 必须在规定时间内完成操作, 通常用于安全关键的应用场景。 - **软实时(Soft Real-Time)**: 尽可能快地完成操作, 但不要求严格的时限, 适用于视频播放等场合。 #### 4. 实时多任务操作系统与分时多任务操作系统的对比 - **分时操作系统**: 对软件执行的时间要求不严格, 时间上的误差一般不会导致严重后果。 - **实时操作系统**: - 主要任务是对事件进行实时处理, 必须在严格的时限内响应事件。 - 具备高度的确定性, 能够准确预测系统在各种情况下的行为。 #### 5. 实时操作系统的关键概念 - **系统响应时间(System Response Time)**: 从系统检测到事件到给出响应所需的时间。 - **任务换道时间(Context-Switching Time)**: 从一个任务切换到另一个任务所需的开销时间。 - **中断延迟(Interrupt Latency)**: 从接收中断信号到操作系统作出响应并转入中断服务程序的时间。 #### 6. 实时操作系统的主要功能 - **任务管理**: 支持多任务处理和基于优先级的任务调度。 - **任务间同步与通信**: 提供信号量、共享内存等机制实现任务间的同步与通信。 - **存储器管理**: 优化内存管理, 包括ROM管理。 - **实时时钟服务**: 提供精确的时间基准。 - **中断管理服务**: 高效处理中断请求。 #### 7. 硬实时与软实时的区别 - **硬实时系统**: - 在设计阶段就确保满足严格的时限要求。 - 应用领域包括通信、控制和航空航天等。 - **软实时系统**: - 没有严格的时限要求, 只需尽可能快地完成任务。 - 通常用于消费电子领域, 如手持设备和个人数字助理(PDA)等。 #### 8. 实时系统的体系结构设计要素 - **高运算速度**: 以支持快速数据处理。 - **高速中断处理**: 以减少中断延迟。 - **高I/O吞吐率**: 以提高数据传输效率。 - **合理的处理器与I/O设备连接**: 以优化硬件布局。 - **高速可靠的通信**: 支持时间敏感的数据交换。 - **出错处理**: 强化系统的健壮性。 - **调度支持**: 优化任务调度策略。 - **操作系统支持**: 选择适合实时应用的操作系统。 - **实时语言特性支持**: 提供专门的语言特性以增强实时性能。 - **稳定性与容错**: 确保系统在异常情况下仍能正常运行。 - **分布式应用支持**: 适应复杂的网络环境需求。 #### 9. 实时进程调度算法 - **静态周期性调度**: 通过将处理器时间分割成固定长度的帧来安排任务执行。 - **先进先出(FIFO)**: 按照任务到达的顺序依次执行。 - **优先级队列算法**: 根据任务的优先级进行排序, 优先执行高优先级任务。 综上所述,Tornado_VxWorks培训教程涉及了实时系统的基础概念、关键特征以及实际应用等方面的知识点, 对于理解实时操作系统的核心原理及其在不同领域的应用具有重要意义。通过学习这些内容, 学员能够更好地掌握实时系统的设计与开发技巧, 为今后从事相关领域的研发工作打下坚实的基础。