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实时与非实时系统对比实验报告

目录

一 实时工具RTX简介 2

二 安装RTX插件 2

三 intervalzerortx64延迟视图工具 3

四 优先级翻转 6

4.1 概念 6

4.2 程序实现流程 6

4.3 实时与非实时系统结果对比 7

4.4 结论 8

4.5 感悟 8

一实时工具RTX简介

Windows是通用操作系统，其调度功能不针对实时应用程序。因此，实时开发人员受到严重限制，并且经常无法使用Windows操作系统。IntervalZero的RTX64产品通过向Windows添加实时功能来弥补这一差距。它还提供用于构建和执行实时程序的工具和实用程序。实时系统有时被分类为硬实时或软实时系统。硬实时系统是其中响应时间确定性要求是绝对的;对于软实时系统，允许一些小的偏差。IntervalZero没有容忍的偏差，这意味着硬实时。

通过扩展Windows操作系统，RTX64使需要确定性和高速响应时间的应用程序组件或模块与其他非实时应用程序组件一起在通用Windows系统上协同工作。使用RTX64，可以使用单个，低成本的平台来满足全方位的实时和嵌入式应用需求。

二安装RTX插件

从intervalzero公司的官网即可下载RTX插件，64位系统可选择intervalzero公司必威体育精装版推出了64位插件RTX643.0版本的插件，安装好RTX643.0SDK和RTX643.0Runtime后需要激活。激活完成后，配置分配运行在window系统下和RTSS系统下的处理器。打开RTX643.0Runtime下的ControlPanel软件点击Assignsystemprocessors进行分配。分配如图1所示，可选择将电脑或者笔记本的处理器分成window处理器和RTSS处理器，本次实验使用的笔记本有8个处理器，最大可选7个处理器为RTSS处理器。于是可分配处理器如图1所示，4个window处理器，4个RTSS处理器。重启电脑，在visualstdio工具中即可建立实时工程如图2所示。通过编译运行实时代码进行实时开发。

图1

图2

三intervalzerortx64延迟视图工具

intervalzeroRTX64延迟视图工具如图3所示，是RTX插件附带的一个程序，IntervalZero延迟视图工具显示Windows和RTX64内核之间的延迟比较。系统定时器响应延迟测量为从子系统定时器中断发送信号到该信号被中断服务线程（IST）中运行的软件识别的总时间。如图4所示，延迟由硬件延迟，（信号被中断服务程序（ISR）识别所花费的时间），以及软件延迟（从ISR到IST中的例程运行所花费的时间）组成。

图3 intervalzeroRTX64延时视图工具

图4

延迟工具以1秒为间隔重复捕获数据，并为每个核心提供该时间段的最大值的图形显示。每个磁芯还显示累计最小值，最大值和平均值。可以从运行在Windows内核上的32位和/或64位进程查看延迟值，并将其与运行在RTSS内核上的64位进程的延迟值进行比较。可以选择向选定的内核添加视频和/或磁盘负载，模拟系统活动，以便更准确地显示繁忙系统上的最大延迟时间如图5所示选择加载磁盘负载来达到使系统繁忙情况下采集延迟值的数据。

图5

图6是在加载了磁盘负载的情况下，window系统内核的每个磁芯还显示累计最小值，最大值和平均值，图7在加载了磁盘负载的情况下，RTSS系统内核的每个磁芯还显示累计最小值，最大值和平均值。

从显示的数据来看window系统内核的平均延迟为52us,53us,49us,49us,RTSS系统内核的平均延迟为2us,2us,2us,3us。RTSS系统响应延迟非常小，是window系统下响应延迟的1/26。

图6

图7

那么实时window和非实时window下相同的程序运行结果会发生变化吗？我们进行了优先级翻转实时与非实时的对比试验进行观察。

四优先级翻转

4.1概念

有优先级为A．B和C三个任务，优先级ABC，任务A，B处于挂起状态，等待某一事件发生，任务C正在运行，此时任务C开始使用某一共享资源S。在使用中，任务A等待事件到来，任务A转为就绪态，因为它比任务C优先级高，所以立即执行。当任务A要使用共享资源S时，由于其正在被任务C使用，因此任务A被挂起，任务C开始运行。如果此时任务B等待事件