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一、实时操作系统

实时操作系统（RTOS）是指当外界事件或数据产生时，能够接受并以足够快的速度予以处理，其处理的结果又能在规定的时间之内来控制生产过程或对处理系统做出快速响应，调度一切可利用的资源完成实时任务，并控制所有实时任务协调一致运行的操作系统。提供及时响应和高可靠性是其主要特点。

  • 案例：uCOS/VxWorks/RTLinux

二、非实时操作系统

通常的通用操作系统Windows和Linux都叫分时操作系统，一般采用公平调度算法，线程/进程一多就得分享CPU时间，Linux下有针对“实时进程”的调度，调度算法和普通进程不一样，但也只是相对的响应时间降低而已，类似的Windows下的“实时”优先级，也只不过是最高优先级，而不是真正的实时

  • 案例：Linux/Windows/OSX

三、区别

1. 实时：


在上面的图中右边的任务优先级高于左边的任务，先看实时操作系统的，当优先级更高的任务2就绪的时候，即便任务1正在运行中，也必须立刻交出CPU的使用权，就跟中断一样，先执行任务2，等任务2执行完或者主动挂起(sleep)让出CPU的时候，任务1才能接着运行。

uCOS就是这样的实时操作系统，它是可抢占性的内核。我曾跟很多同事争辩过uCOS高优先级任务就绪而低优先级任务正在执行没有sleep的时候，高优先级任务能否打断低优先级任务而立即得到执行，遗憾的是很多人仍然坚持必须要sleep才能切换任务，每次我都只能无奈的用实验来证明这个本来不应该争辩的东西。

2. 非实时


再看看我们的Linux/Windows/OSX这些基于时间片轮转的操作系统遇到这种问题的时候会怎么样呢，毫无疑问它们都是非实时的操作系统，CPU是不可抢占的，从上图可以看到，即便高优先级的任务就绪了，也不能马上中断低优先级任务而得到执行，必须要等到低优先级任务主动挂起(sleep)或者时间片结束才能得到执行。所以我们在使用PC的时候经常会遇到应用程序无响应的问题。即硬件资源被其他任务占用，本任务得不到立即执行。

我们平常娱乐办公用的都是非实时的操作系统，那么什么时候该使用实时操作系统呢？试想一下，一个射出的导弹如果要执行一个调整姿态的任务，这个时候刚好有其他无关紧要的任务在执行，如果是非实时操作系统，那么可能会等一会儿然后弹个窗告诉你应用程序无响应（如果它有窗可弹的话），那完了等弹窗出来导弹都射到外太空去了！毫无疑问这种高优先级任务片刻都不能等的设备就必须上实时操作系统，如果你不想你的导弹射到外太空去的话。

本文标签： 实时操作系统架构是非区别

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