1.实时操作系统的提出
随着计算机技术的不断发展，计算机的应用领域日益扩大。20世纪60年代后期，计算机已广泛应用于控制与商业事务处理等领域。这些新出现的应用中一些任务往往在时间上带有紧迫性，要求在规定的时间内完成响应和处理，这类任务称为实时（及时）任务。虽然多道批处理操作系统和分时操作系统获得了较高的资源利用率与快速的响应时间，但对这类实时任务仍难以满足要求。即实时任务对计算机系统提出了新的要求，要求计算机系统能够及时响应外部事件的请求，并在规定的时限内完成对该事件的处理，同时有效地控制所有实时任务协调一致运行。这种应用需求导致了实时操作系统的出现。
实时操作系统是指具有实时（及时）特性，能够支持实时控制与实时信息处理的操作系统。典型的实时系统有三种：过程控制系统、信息查询系统以及事务处理系统。过程控制系统主要用于生产过程的自动控制、自动驾驶及武器自动控制等；信息查询系统主要用于实时信息查询，即当计算机同时接收来自不同终端的提问和服务请求时，系统必须在很短的时间内做出响应；事务处理系统除能够对终端用户的实时请求做出及时响应外，还必须对系统中的数据文件及时更新，如火车或飞机订票系统、银行业务处理系统就是这类系统的典型代表。
从实现上看，实时系统分为硬实时系统与软实时系统两种类型。硬实时系统保证关键任务按时完成，这一目标要求系统内所有延迟都有限制，包括从获取存储数据到要求操作系统完成的任何操作都有严格的时间要求。硬实时系统一般没有绝大多数高级操作系统的功能，因为这些功能常常将用户与硬件分开，导致难以估计操作系统所需的运行时间。因此，硬实时系统与分时操作系统是相互矛盾的，两者不可混合使用。软实时系统是一种限制较弱的实时系统，这类系统中关键实时任务的优先级要高于其他任务的优先级。但软实时系统没有严格的时间界限，它在工业过程控制等领域的应用可能是很危险的。软实时系统实现时，需要提供硬实时系统不能支持的高级操作系统的功能，且可以与其他类型的系统混合使用。
2.实时操作系统的主要功能和特征
实时操作系统主要具有以下三个功能。
（1）实时时钟管理。提供系统日期与时间以及定时和延时等时钟管理功能。
（2）过载保护。在支持多任务的实时系统中，实时任务启动的数目在某些时刻超出系统的处理能力时，系统要通过相应的措施，例如，延迟或丢弃不重要的任务来保证实时性强的重要任务能够及时得到处理。
（3）高可靠性和安全性。提供容错能力（如故障自动复位）和冗余备份（双机，关键部件）等。
实时操作系统主要具有以下4个特征。(www.xing528.com)
（1）及时响应和处理。实时操作系统就是为缩短系统的响应和处理时间而设计的操作系统。因此设计操作系统时，特别是实时控制系统，必须首先考虑及时响应和处理。
（2）安全可靠。尽管批处理操作系统和分时操作系统也要求安全可靠，但实时操作系统对系统的安全性和可靠性要求更高。对过程控制系统尤其是重大控制项目，如航天航空、药品与化学反应、武器控制等，任何疏忽都可能导致灾难性的后果，因此系统中必须有相应的容错机制。对信息查询和事务处理系统，则要求保证信息与数据的完整性。
（3）交互能力有限。实时操作系统是人为干预较少的监督和控制系统，虽然也提供人机交互，但交互操作应根据不同的应用对象与不同的应用要求而加以限制。用户只能访问系统中特定的专用服务程序，不能像分时操作系统一样向终端用户提供多方面的服务。
（4）多路性。实时操作系统也具有多路性，过程控制系统一般具有现场多路采集、处理和控制执行的功能，信息查询和事务处理则允许多个终端用户同时向系统提出服务请求，每个用户都会得到独立的服务响应。
3.分时操作系统和实时操作系统的区别
分时操作系统和实时操作系统主要具有以下三方面的区别。
（1）设计目标不同。分时操作系统为多用户提供一个通用的交互方式，实时操作系统则是为特殊用途提供的专用系统。
（2）交互性强弱不同。分时操作系统交互性强，实时操作系统交互性弱。
（3）响应时间要求不同。分时操作系统以用户能接受的响应时间为标准，实时操作系统则与受控对象及应用场合有关，响应时间变化范围很大。
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