Pourquoi Unix est-il inadapté en tant que système d'exploitation en temps réel?

1. Planification préemptive: UNIX utilise un algorithme de planification préemptif, ce qui signifie qu'un processus peut être interrompu par un autre processus avec une priorité plus élevée. Cette imprévisibilité dans la planification peut entraîner des retards et une gigue, ce qui le rend inapproprié pour les applications avec des exigences de synchronisation strictes.

2. Gestion de la mémoire: Unix utilise la mémoire virtuelle, qui implique d'échanger des processus entre la RAM et le disque. Cette opération d'échange peut introduire une latence importante, ce qui rend difficile de respecter les délais en temps réel.

3. Opérations d'E / S: UNIX s'appuie fortement sur les E / S de disque pour les systèmes de fichiers et autres opérations. L'accès au disque est intrinsèquement lent et imprévisible, entraînant des retards potentiels dans les applications en temps réel.

4. Architecture du noyau: Le noyau Unix est conçu pour l'informatique à usage général et n'est pas optimisé pour des performances en temps réel. Il manque de fonctionnalités telles que la gestion des interruptions prioritaires et l'exécution de la tâche déterministe.

5. Appels système: Les appels système UNIX peuvent être à forte intensité de ressources et longs, introduisant potentiellement des retards dans les applications en temps réel.

6. Manque de déterminisme: La nature imprévisible de divers composants système, tels que la planification, la gestion de la mémoire et les E / S, rend difficile la garantie de l'exécution déterministe dans UNIX, un aspect crucial des systèmes en temps réel.

7. Support limité en temps réel: Bien que certains systèmes basés sur UNIX offrent des extensions en temps réel, celles-ci sont souvent limitées dans la portée et les fonctionnalités par rapport aux systèmes d'exploitation dédiés en temps réel.

Alternatives pour les applications en temps réel:

Les systèmes d'exploitation dédiés en temps réel (RTOS) comme VXWorks, QNX et Freertos sont conçus spécifiquement pour des applications en temps réel. Ils priorisent l'exécution déterministe, le comportement de synchronisation prévisible et la faible latence, ce qui les rend idéales pour les applications nécessitant un calendrier et un contrôle précis.

Conclusion:

Bien que UNIX puisse être utilisé pour certaines applications en temps réel, ce n'est pas le choix optimal pour les applications avec des exigences strictes en temps réel. Sa planification préventive, sa gestion de la mémoire, ses opérations d'E / S et son architecture du noyau présentent des défis importants pour réaliser le comportement déterministe et une faible latence essentielle pour les systèmes en temps réel. Les RTO dédiés offrent des capacités supérieures dans ces aspects et sont le choix préféré pour la plupart des applications en temps réel.