Real-Time Betriebssystem

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Real-Time Betriebssysteme (deutsch: Echtzeit-Betriebssysteme) sind eine eigene Klasse in der Betriebssystem-Welt und sind dafür konzipiert, Echtzeit-Anwendungen auszuführen. Während PC-Betriebssysteme dadurch ausgerichtet sind, eine gute Bedienung für den Benutzer darzustellen, sind Echtzeit-Betriebssysteme darauf ausgerichtet, in einer festgelegten Zeit auf bestimmte Ereignisse zu reagieren.

In der Technik-Industrie, wo die Massenproduktion durch Roboter gewährleistet wird, sind solche Systeme nicht mehr wegzudenken. Zum Beispiel in einem Werk, wo Autos am Fließband durch Roboter-Maschinen zusammengeschraubt werden müssen, bestimmte Vorgänge in einer bestimmten Zeit getätigt werden, um das Auto ordnungsgerecht zusammenbauen zu können. Aber wenn der Roboter diese Vorgänge zu früh oder zu spät tätigt, wäre das eine Katastrophe für die Firma. Darum müssen die Programmierer sehr drauf achten, die Ereignisse mit der Zeit abzustimmen. Die Zeit nimmt nämlich in einem Echtzeit-Betriebssystem eine Schlüsselstellung ein.

Ein Echtzeit-Betriebssystem-Scheduler verwendet bei der Ausführung von Programmen bestimmte mathematische Algorithmen, um Zufallszahlen zu vermeiden und somit Problemen vorzubeugen. Das Scheduling wird in bestimmten Zeitintervallen oder bei bestimmten Ereignissen durchgeführt. Ein anderes sehr wichtiges Merkmal eines Echtzeit-Betriebssystems besteht darin, die Priorität der einzelnen Prozesse höher einzustufen als bei PC-Betriebssystemen, um somit die Echtzeit zu gewährleisten.

Ein Echtzeit-Betriebssystem kann man in zwei Untergruppen einteilen: Einmal die Hard-Real-Time Systeme, wo das Erfüllen einer Aufgabe höchste Priorität besitzt. In einer fest vorgegebenen Zeit müssen bestimmte Ereignisse abgearbeitet werden. Sollte es nicht der Fall sein, wird es nicht toleriert und das System ist fehlerhaft. Das oben genannte Beispiel mit dem Roboter in der Autoindustrie stellt ein Hard-Real-Time System dar.

Ein System, wo minimale Fehler auftreten können, nennt man Soft-Real-Time Systeme. Das nicht Erfüllen einer bestimmten Aufgabe in einer bestimmten Zeit wird toleriert und es hat keine größeren Auswirkungen. Digitale Audiosysteme sind ein Beispiel für Soft-Real-Time Systeme.

Bekannte Echtzeit-Betriebssysteme sind VxWorks und QNX.