Διαφορά μεταξύ κατανομής χρόνου και λειτουργικού συστήματος σε πραγματικό χρόνο

2019

Τα λειτουργικά συστήματα κατανομής χρόνου και πραγματικού χρόνου είναι οι τύποι λειτουργικών συστημάτων που μπορούν να διαφοροποιηθούν με πολλούς τρόπους. Το λειτουργικό σύστημα διαμοιρασμού χρόνου χρησιμοποιείται για την εκτέλεση γενικών εργασιών ενώ το λειτουργικό σύστημα σε πραγματικό χρόνο τείνει να έχει ένα πολύ συγκεκριμένο έργο. Η σημαντική διαφορά μεταξύ του χρονικού διαμοιρασμού και του λειτουργικού συστήματος σε πραγματικό χρόνο είναι ότι τα λειτουργικά συστήματα διαμοιρασμού χρόνου επικεντρώνονται στη δημιουργία της γρήγορης απόκρισης στο subrequest. Από την άλλη πλευρά, το λειτουργικό σύστημα σε πραγματικό χρόνο επικεντρώνεται στην ολοκλήρωση ενός υπολογιστικού έργου πριν από την καθορισμένη προθεσμία.

Συγκριτικό διάγραμμα

Βάση σύγκρισης	Λειτουργικό σύστημα κοινής χρήσης χρόνου	Λειτουργικό Σύστημα σε Πραγματικό Χρόνο
Βασικός	Έμφαση στην παροχή μιας γρήγορης απάντησης σε ένα αίτημα.	Επικεντρώνεται στην εκπλήρωση ενός υπολογιστικού έργου πριν από την καθορισμένη προθεσμία.
Πόροι υπολογιστών	Κοινή χρήση μεταξύ του χρήστη.	Δεν γίνεται κοινή χρήση και τα συμβάντα είναι εξωτερικά του συστήματος.
Η διαδικασία ασχολείται με	Περισσότερες από μία εφαρμογές ταυτόχρονα.	Απλή εφαρμογή κάθε φορά.
Τροποποίηση του προγράμματος	Τα προγράμματα μπορούν να τροποποιηθούν και να γραφτούν από τους χρήστες.	Δεν είναι δυνατή η τροποποίηση.
Απάντηση	Η απάντηση δημιουργείται μέσα στο δεύτερο, αλλά δεν υπάρχει καταναγκασμός.	Ο χρήστης πρέπει να λάβει την απάντηση εντός του καθορισμένου χρονικού περιορισμού.
Εναλλαγή	Συμπεριλαμβάνεται μεταξύ των διαδικασιών.	Δεν υπάρχει

Ορισμός του λειτουργικού συστήματος διαμοιρασμού χρόνου

Το λειτουργικό σύστημα κατανομής χρόνου λειτουργεί στις έννοιες πολλαπλών προγραμματισμών όπου εκτελούνται ταυτόχρονα πολλαπλές εργασίες, αλλάζοντας συχνά. Αυτή η εναλλαγή είναι πολύ γρήγορη, ώστε οι χρήστες να μπορούν να αλληλεπιδρούν με κάθε πρόγραμμα ενώ λειτουργεί χωρίς να συνειδητοποιήσει ότι το σύστημα μοιράζεται.

Τα συστήματα κατανομής χρόνου χρησιμοποιούν ένα διαδραστικό (ή πρακτικό) υπολογιστικό σύστημα για να επιτρέπουν την απλή επικοινωνία μεταξύ του συστήματος και του χρήστη. Εδώ διαδραστικό σημαίνει ότι ο χρήστης θα δώσει τις οδηγίες στο σύστημα ή το πρόγραμμα απευθείας χρησιμοποιώντας μια συσκευή εισόδου και το σύστημα θα παραγάγει τα αποτελέσματα αμέσως στις συσκευές εξόδου. Η παραγωγή των αποτελεσμάτων καταναλώνει πολύ λιγότερο χρόνο και ο χρόνος απόκρισης πρέπει να είναι μικρότερος από ένα δευτερόλεπτο.

Το λειτουργικό σύστημα κατανομής χρόνου επιτρέπει την ταυτόχρονη κοινή χρήση των πόρων του υπολογιστή με τους πολλαπλούς χρήστες. Απαιτεί μικρότερο χρόνο CPU για κάθε χρήστη, καθώς κάθε εντολή ή ενέργεια που υπάρχει σε ένα σύστημα κοινής χρήσης χρόνου είναι σύντομη. Τα συστήματα κοινής χρήσης χρόνου χρησιμοποιούν στρατηγικό προγραμματισμό CPU και πολυπρογραμματισμό για να δίνουν σε κάθε χρήστη ένα μικρό χρονικό διάστημα κοινό σύστημα. Κάθε χρήστης ασχολείται με τουλάχιστον ένα ξεχωριστό πρόγραμμα στη μνήμη και το οποίο είναι γνωστό ως διαδικασία κατά την εκτέλεση. Μειώνει την αδράνεια της CPU.

Ορισμός του λειτουργικού συστήματος σε πραγματικό χρόνο

Το λειτουργικό σύστημα πραγματικού χρόνου υλοποιείται ως επί το πλείστον στα ενσωματωμένα συστήματα. Ένα λειτουργικό σύστημα σε πραγματικό χρόνο είναι πολύ χρήσιμο για τις εφαρμογές συγχρονισμού, με άλλα λόγια, όπου τα καθήκοντα πρέπει να ολοκληρωθούν εντός συγκεκριμένου χρονικού ορίου. Χρησιμοποιεί τους αυστηρούς περιορισμούς χρονισμού για την προώθηση της εκτέλεσης των εργασιών σε ένα εξωτερικό περιβάλλον.

Τα λειτουργικά συστήματα σε πραγματικό χρόνο απαιτούν όχι μόνο ακριβή αποτελέσματα, αλλά και έγκαιρα αποτελέσματα, πράγμα που σημαίνει ότι μαζί με την ορθότητα των αποτελεσμάτων πρέπει να παραχθούν σε ένα ορισμένο χρονικό όριο, διαφορετικά το σύστημα θα αποτύχει. Βασικά εφαρμόζεται στις εφαρμογές που περιλαμβάνουν τις συσκευές ελέγχου όπως συστήματα ιατρικής απεικόνισης, βιομηχανικά συστήματα ελέγχου, συστήματα ψεκασμού καυσίμου κινητήρα, συστήματα όπλων κ.ά.

Βασικές διαφορές μεταξύ χρονικής κατανομής και λειτουργικού συστήματος σε πραγματικό χρόνο

Στα λειτουργικά συστήματα κοινής χρήσης χρόνου, οι πόροι του υπολογιστή μοιράζονται μεταξύ των διαφόρων χρηστών, ενώ σε συστήματα σε πραγματικό χρόνο τα εξωτερικά γεγονότα υποβάλλονται σε επεξεργασία εντός της προθεσμίας.
Η επεξεργασία σε πραγματικό χρόνο περιλαμβάνει μόνο μία εφαρμογή. Αντίθετα, η επεξεργασία της κατανομής του χρόνου πρέπει να αντιμετωπίσει πολλές διαφορετικές εφαρμογές.
Σε ένα σύστημα πραγματικού χρόνου, ο χρήστης πρέπει να πάρει την απάντηση μέσα σε ένα συγκεκριμένο χρονικό διάστημα, διαφορετικά υπάρχουν οι πιθανότητες αποτυχίας του συστήματος. Αντίστροφα, οι απαντήσεις που προκύπτουν από τα συστήματα κατανομής χρόνου είναι πολύ γρήγορες και δεν παίρνουν το κλάσμα του δευτερολέπτου, αλλά το αποτέλεσμα δεν είναι καταστροφικό ακόμα και αν η απάντηση χάνει τη χρονική στιγμή.
Η εναλλαγή δεν συμβαίνει σε περίπτωση λειτουργικών συστημάτων σε πραγματικό χρόνο. Αντίθετα, το σύστημα διαμοιρασμού χρόνου χρησιμοποιεί την εναλλαγή περιβάλλοντος για να μεταβεί η CPU από τη μία στην άλλη διαδικασία.

συμπέρασμα

Τα λειτουργικά συστήματα διαμοιρασμού χρόνου επιτρέπουν την ταυτόχρονη διαδραστική χρήση των συστημάτων υπολογιστών από τους πολλαπλούς χρήστες μέσω της εναλλαγής της CPU μεταξύ τους. Αντιθέτως, το λειτουργικό σύστημα σε πραγματικό χρόνο τείνει να επιτελεί ένα μόνο έργο κάθε φορά και να παραδίδει έγκαιρα τις υπηρεσίες.