realtidsoperativsystem

Realtidsoperativsystemet (RTOS) är ett operativsystem som är designat för att uppfylla tidskrav i uppgifter genom att leverera deterministisk respons på händelser och garantera att vissa uppgifter avslutas inom förutbestämda deadlines. RTOS skiljer sig från allmänna operativsystem genom sitt fokus på förutsägbarhet, låga latens och deterministiskt beteende.

Nyckelegenskaperna hos ett RTOS inkluderar deterministisk schemaläggning, kort avbrottslatens och ofta en liten, väl avvägd kärnöverskott. Systemet stödjer ofta prioriteringsbaserad, preemptiv schemaläggning och effektiva mekanismer för kommunikation och synkronisering mellan uppgifter.

Hård realtid kräver att varje deadline uppfylls, medan mjuk realtid tillåter vissa missade deadlines utan katastrofal påverkan. Firm real-time används för åtgärder där missade deadlines påverkar kvalitet eller funktion men systemet fortsätter att fungera.

Arkitekturerna i RTOS är oftast preemptiva med prioriteringsbaserad schemaläggning. Många RTOS implementerar skydd mot prioriteringsinversion genom mekanismer som priority inheritance eller priority ceiling.

Användningsområden inkluderar inbyggda system, fordonssektorn, industriell automation, medicinsk utrustning och robotik. Exempel på RTOS som används är FreeRTOS, Zephyr, VxWorks, QNX och RTEMS.

Utveckling av RTOS för kritiska applikationer kräver noggrann verifiering och validering samt följsamhet mot säkerhetsstandarder som ISO 26262, IEC 61508 eller DO-178C beroende på domän. Viktiga överväganden är determinism, latens, minnesåtgång och felhantering samt testning under belastning.