实时系统的概念

实时系统概念
实时系统的特点是，如果逻辑和时序出现偏差将会引起严重后果的系统。有两种类型的
实时系统：软实时系统和硬实时系统。在软实时系统中系统的宗旨是使各个任务运行得越快
越好，并不要求限定某一任务必须在多长时间内完成。
  在硬实时系统中，各任务不仅要执行无误而且要做到准时。大多数实时系统是二者的结
合。实时系统的应用涵盖广泛的领域，而多数实时系统又是嵌入式的。这意味着计算机建在
系统内部，用户看不到有个计算机在系统里面。以下是一些嵌入式系统的例子：
  
通讯类
Switch Hurb
  路由器
机器人
航空航天
  飞机管理系统
武器系统
喷气发动机控制
民用消费品
  微波炉
  洗碗机
  洗依机
稳温调节器
过程控制
  食品加工
  化工厂
汽车业
  发动机控制
  防抱死系统(ABS)
办公自动化
  传真机
  复印机
计算机外设
  打印机
  计算机终端
扫描仪
调制解调器
实时应用软件的设计一般比非实时应用软件设计难一些。本章讲述实时系统概念。

  前后台系统  （Foreground/Background System）
  不复杂的小系统一般设计成如图 2.1所示的样子。这种系统可称为前后台系统或超循环
系统(Super-Loops)。应用程序是一个无限的循环，循环中调用相应的函数完成相应的操作，
这部分可以看成后台行为(background)。中断服务程序处理异步事件，这部分可以看成前台
行为（foreground）。后台也可以叫做任务级。前台也叫中断级。时间相关性很强的关键操作
(Critical operation)一定是靠中断服务来保证的。因为中断服务提供的信息一直要等到后台程
序走到该处理这个信息这一步时才能得到处理，这种系统在处理信息的及时性上，比实际可
以做到的要差。这个指标称作任务级响应时间。最坏情况下的任务级响应时间取决于整个循
环的执行时间。因为循环的执行时间不是常数，程序经过某一特定部分的准确时间也是不能
确定的。进而，如果程序修改了，循环的时序也会受到影响。

  很多基于微处理器的产品采用前后台系统设计，例如微波炉、电话机、玩具等。在另外
一些基于微处理器的应用中，从省电的角度出发，平时微处理器处在停机状态(halt)，所有
的事都靠中断服务来完成。   代码的临界段
  代码的临界段也称为临界区，指处理时不可分割的代码。一旦这部分代码开始执行，则
不允许任何中断打入。为确保临界段代码的执行，在进入临界段之前要关中断，而临界段代
码执行完以后要立即开中断。(参阅 2.03 共享资源)  

资源
  任何为任务所占用的实体都可称为资源。资源可以是输入输出设备，例如打印机、键盘、

多任务
多任务运行的实现实际上是靠 CPU(中央处理单元)在许多任务之间转换、调度。CPU

只有一个，轮番服务于一系列任务中的某一个。多任务运行很像前后台系统，但后台任务有
多个。多任务运行使 CPU的利用率得到最大的发挥，并使应用程序模块化。在实时应用中，
多任务化的最大特点是，开发人员可以将很复杂的应用程序层次化。使用多任务，应用程序
将更容易设计与维护。
显示器，资源也可以是一个变量，一个结构或一个数组等。
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