Echtzeitbetriebssystem
Ein Echtzeitbetriebssystem (englisch real-time operating system, kurz RTOS genannt) ist ein Betriebssystem mit zusätzlichen Echtzeit-Funktionen für die unbedingte Einhaltung von Zeitbedingungen und die Vorhersagbarkeit des Prozessverhaltens (hartes Echtzeitverhalten). Der Hauptbestandteil derart spezialisierter Betriebssysteme wird auch Echtzeitbetriebssystemkern oder kurz Echtzeitkern[1] und allgemein Betriebssystemkern genannt.
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[Bearbeiten] Anforderungen an Echtzeitbetriebssysteme
[Bearbeiten] Vorhersagbares Zeitverhalten
Während auch gängige Desktop-Betriebssysteme ein weiches Echtzeitverhalten für hochprioritäre Prozesse garantieren können, kann durch das nicht exakt berechenbare Zeitverhalten durch Swapping, Heapzugriffe, Hardwareinterrupts etc. in Worst-Case-Szenarien kein hartes Echtzeitverhalten garantiert werden.
Echtzeitbetriebssysteme müssen im Gegensatz dazu auch im ungünstigsten Fall die Einhaltung definierter Antwortzeiten garantieren können. Dies betrifft vor allem die Bereiche Scheduling und Speicherverwaltung.
[Bearbeiten] Fehlererkennung
Echtzeitbetriebssysteme müssen zusätzliche Fehlererkennungsmechanismen unterstützen.
[Bearbeiten] Gängige Architekturen
[Bearbeiten] Micro-Kernel
Bei dieser Architektur wird der eigentliche Betriebssystemkern als Task mit niedrigster Priorität laufen gelassen und der Echtzeit-Kernel übernimmt das Scheduling. Dabei besitzen die Echtzeit-Prozesse die höchste Priorität. Das bringt minimale Latenzzeiten mit sich.[2]
[Bearbeiten] Nano-Kernel
Ähnlich dem Micro-Kernel-Ansatz, jedoch besteht hier die Möglichkeit, neben dem eigentlichen Echtzeit-Kernel eine beliebige Anzahl anderer Betriebssystem-Kernel laufen zu lassen.
[Bearbeiten] Pico-Kernel, Femto-Kernel, Atto-Kernel, usw.
Sind praktisch nichts anderes als Nano-Kernel, nur wollen deren Entwickler mit immer niedrigeren SI-Präfixen in der Bezeichnung explizit die Winzigkeit ihrer Kernel herausstellen.
[Bearbeiten] Beispiele für Echtzeitbetriebssysteme
- ADwin
- ChorusOS von Chorus Systèmes S.A. / Sun Microsystems, diverse Lizenzen
- CMX-RTX von CMX Systems, Inc. für diverse Mikrocontroller[3]
- eCos Ein freies Echtzeitbetriebssystem für eingebettete Systeme
- embOS Ein hoch effizientes Echtzeitsbetriebssystem
- Enea OSE
- EUROS
- FreeOSEK
- FreeRTOS Ein freies Echtzeitbetriebssystem für diverse Mikrocontroller
- LibeRTOS Ein freier Echtzeit-Linux Kernel
- LynxOS Ein unixoides Echtzeitbetriebssystem für vorwiegend kritische Anwendungen
- MicroC/OS-II Ein Echtzeitbetriebssystem, welches sich für sicherheitskritische Systeme eignet.
- MicroC/OS-MMU Ein Echtzeitbetriebssystem mit hardwaretechnisch unterstützten Speicherschutz und einer garantierte Laufzeit.
- NICOS Verwendung in einigen Nixdorf Computer Computern, sowie den Telefonanlagen 8818 und Octopus E Modell 300 / 800
- Nut/OS Das Echtzeitbetriebssystem des Open Source Projekts Ethernut.
- On Time RTOS-32 Ein Echtzeitbetriebssystem mit Win32-kompatibler Programmierschnittstelle
- OS-9 Ein Echtzeitbetriebssystem für Steuerungssysteme
- Palm OS Ein Echtzeitbetriebssystem speziell für PalmOne Pocket PCs
- PikeOS Ein Micro-Kernel-basiertes Echtzeitbetriebssystem für sicherheitskritische Systeme.
- PowerPac von IAR Systems für diverse Mikrocontroller
- QNX Ein unixoides Echtzeitbetriebssystem primär für eingebettete Systeme
- Real-Time Executive Ein Echtzeitbetriebssystem für die Hewlett-Packard 1000 Serie
- Real VMX Ein VxWorks Clone unter LGPL
- RMOS
- RT-11 Ein Echtzeitbetriebssystem für die PDP-11-Familie
- RTAI Echtzeit-Erweiterung für Linux
- RTEMS Quelloffenes Echtzeitbetriebssystem für Multiprozessor-Systeme
- RTLinux, Carrier Grade Linux beispielsweise von WindRiver Deutschland
- RTOS-UH Ein Echtzeitbetriebssystem für die Automatisierungstechnik
- RTOSVisor Parallelbetrieb eines allgemeinnützlichen Betriebssystemen und RTOS
- SCALE-RT
- SCIOPTA RTOS für kleine bis große und sicherheitskritische Systeme
- smx RTOS für ARM, Cortex, PowerPC basierte Mikrocontroller von Micro Digital Inc. [4]
- TTP-OS
- VxWorks zertifizierbares Betriebssystem
- Windows CE Echtzeitbetriebssystem von Microsoft für verschiedene Architekturen
[Bearbeiten] Einzelnachweise
- ↑ Neuer Echtzeitkern zur Verbesserung von Dynamik und Sicherheit eines navigierten Chirurgie-Assistenzroboters – Seite bei Xolopo; Stand: 28. Juli 2011
- ↑ Linux als Echtzeitbetriebssystem
- ↑ Real-Time Multi-Tasking Operating System for Microprocessors, Microcomputers and DSPs
- ↑ [1]
[Bearbeiten] Siehe auch
[Bearbeiten] Weblinks
- Real Time Linux Foundation, Inc. Sammlung von verschiedenen Linux-Echtzeitbetriebssystemen (englisch)
- Eine Liste von kommerziellen Echtzeitbetriebssystemen (englisch)
- Englische Wikipedia Seite mit einer Tabelle von EZBSen
- Selbstoptimierendes Echtzeitbetriebssystem für verteilte selbstoptimierende Systeme. (PDF-Datei; 153 kB)
