[科普中国]-可靠操作系统

简介

可靠操作系统是指操作系统对于可靠性的要求比较高。在实际应用中，很多系统都是可靠操作系统、例如实时系统、网络操作系统。可靠操作系统最大的特点是可靠性较好，正因为可靠性好，可靠操作系统能满足很多实际应用需求。

可靠性可靠性是计算机系统在规定的条件下和规定的时间内，完成规定功能的能力1。规定的条件通常包括环境条件，使用条件和维修条件，规定的时间是所考虑的时间范围，规定的功能是指计算机的各项技术性能指标，能力是在规定的条件下和规定的时间内，完成规定功能的程度。可靠性可用可靠度和平均故障间隔时间定量化表示。可靠性设计一般遵循如下原则：在满足性能和功能要求的前提下，把可靠性放在第一位；在满足性能和功能要求的前提下，优化结构；贯彻设计的标准化、系列化和模块化原则，以利于系统扩充和个版本号间的兼容性。

兼容性评价计算机性能的一个指标。指计算机设备或程序能兼用于多种不同系统的性能.下面分别说明硬件兼容性和软件兼容性。操作系统兼容性属于软件兼容性，软件兼容性指用某种语言编写的源程序可在两种不同的机器上分别进行翻译并加以执行，所得的结果基本相同，但两种机器的指令系统可能有很大差异。。兼容性很少表现为完全互相兼容(完全互相兼容称为双向兼容)。一般为单向兼容，即一台机器的程序可移植到另一台机器上，反之，则不行，单向兼容又可分为向上兼容和向下兼容两种.前者是指老机器的程序一定能移植到新机器上使用;后者则指新机器的程序一定适用于老机器。在同一计算机系列中，通常为向上兼容，即在较低档计算机上编写的程序可在较高档计算机上运行，而在较高档计算机上编写的程序往往不能在较低档计算机上运行。计算机硬设备(如某插件、某外接部件等)与所连用的系统(如不同型号的计算机)之间也有兼容性问题，在概念上和软设备与系统的兼容性类似。

操作系统控制和管理计算机硬件和软件资源，合理组织计算机工作流程以及方便用户的程序的集合。操作系统(OS)所管理的资源分为四类，即处理机、存储器、外围设备和信息(程序和数据)，因而相应地把操作系统分成：①处理机管理模块；②存储器管理模块；③设备管理模块；④文件管理模块。此外，为了合理地组织工作流程和方便用户，系统中还提供了作业管理模块，用于对作业进行控制和管理。作业是指用户程序及其所需的数据和命令的集合2。

实时操作系统实时操作系统（Real-time operating system, RTOS），又称即时操作系统，它会按照排序运行、管理系统资源，并为开发应用程序提供一致的基础。实时操作系统与一般的操作系统相比，最大的特色就是其“实时性”，也就是说，如果有一个任务需要执行，实时操作系统会马上（在较短时间内）执行该任务，不会有较长的延时。这种特性保证了各个任务的及时执行。设计实时操作系统的首要目标不是高的吞吐量，而是保证任务在特定时间内完成，因此衡量一个实时操作系统坚固性的重要指标，是系统从接收一个任务，到完成该任务所需的时间，其时间的变化称为抖动。可以依抖动将实时操作系统分为两种：硬实时操作系统及软实时操作系统，硬实时操作系统比软实时操作系统有更少的抖动：硬实时操作系统必须使任务在确定的时间内完成。软实时操作系统能让绝大多数任务在确定时间内完成。实时操作系统与一般的操作系统有着不同的调度算法。普通的操作系统的调度器对于线程优先级等方面的处理更加灵活；而实时操作系统追求最小的中断延时和线程切换延时