前几天和一个在某研究所的发小聊天，他说：现在的航空、航天和导弹等武器装备中，控制系统几乎都是用单片机，而不是嵌入式系统。
很久没有写技术文章了，做码农难，做养娃的码农更难，趁着娃看动画片的机会，受着王菲童鞋《我和我的祖国》歌唱精神的鼓舞，我要来说几句。
硬实时和软实时的区别就是一个命令从准备执行到实际执行的时间长度的区别。比如要点亮一个LED灯。运行到这个指令的时候有些其他的中断产生，到执行这个命令的时候就产生了一些延迟，有的程序延迟10ms，有的延迟1ms，有的10us。如果需求是最多2ms内必须执行，那10ms的是软实时，1ms和10us的是硬实时。如果需求是最多20us内必须执行，那10ms和1ms的是软实时，10us的是硬实时。所以软硬实时得看具体需求。
相信多数工程师们或多或少都对硬实时有一定的理解，但是仍然都其深入的实现机理不太了解。关于为什么有的操作系统可以做到硬实时，而有些却做不到，为什么可以做到或者为什么做不到等问题，仍存在不少的疑惑。
实时操作系统，当外界事件和数据产生时，系统能以足够快的速度予以处理，其处理结果能在规定的时间内控制生产结果或对系统做出响应，并控制所有实时任务协调一致运行的操作系统。
【本帖是安富莱电子原创贴】 RTOS三要素，实时性，可靠性，安全性。这次我们分享下实时系统中的硬实时性。 硬实时系统是必须在设置的截止时间内对环境中的事件做出反应的系统。 一、背景知识： 1、实时系统和非实时系统区别的几个显著特征： （1）时间限制，每个任务都与一些些时间限制想关联，一种常见的时间限制是与任务相关的最后期限。 指定任务必须截止时间内完成。 （2）安全可靠性，特别是在安全关键领域的应用。 （3）高实时并发性：实时系统通常需要在非常短和严格的时间范围内响应多个独立的事件。 （4）任务关键性：根据任务的不同安全等级和实时性要求，保证关键性任务得到及时执行并且可靠。 还有很多其它特性，就不一 一列举了。 2、硬实时，强实时和软实时 RTOS实时系统的特点是在设定截止时间内完成所需的操作，根据是否在这个时间内完成此操作分为如下三种： Hard real time system 硬实时系统 在设置的截止时间内可完成相应功能的，如果完不成，系统会崩溃。 Firm real time system 强实时系统 强实时性比硬实时要求弱一些，如果在截止时间内完不成，系统不会崩溃，忽略这次执行。 Soft real time system 软实时系统 软实时比强实时弱一些，如果在截止时间内没有完成，完全不受影响，继续运行。 二、纵览各种RTOS，哪家是硬实时系统 1、VxWorks： https://www.windriver.com/products/vxworks VxWorks官方描述：VxWorks is a deterministic, priority-based preemptive RTOS with low latency and minimal jitter : VxWorks是确定性，基于优先级的抢占式RTOS，具有低延迟和最小抖动。
严格来说，Linux 不是实时操作系统，但 Linux 却支持实时调度算法。与通用调度算法（如完全公平调度算法）相比，实时调度算法更注重任务（进程）的实时性。为什么 Linux 支持实时调度算法，却不是实时操作系统呢？有兴趣的同学可以去网上查阅相关的文献或者资料。
这个限定时间超时后，所需的工作如果没有完成，那根据这个后果的严重程度，又可以分为硬实时和软实时。
我在多年的工程生涯中发现很多工程师碰到一个共性的问题：Linux工程师很多，甚至有很多有多年工作经验，但是对一些关键概念的理解非常模糊，比如不理解CPU、内存资源等的真正分布，具体的工作机制，这使得他们对很多问题的分析都摸不到方向。比如进程的调度延时是多少？Linux能否硬实时？多核下多线程如何执行？系统的内存究竟耗到哪里去了？我写的应用程序究竟耗了多少内存？什么是内存泄漏，如何判定内存是否真的泄漏？CPU速度、内存大小和系统性能的关联究竟是什么？内存和I/O存在着怎样的千丝万缕的联系？
RTOS，英文全称是 Real-time Operation System，中文就是 实时操作系统，又称及时操作系统。
本系列将按照类别对题目进行分类整理，重要的地方标上星星，这样有利于大家打下坚实的基础。
在工业应用场景中，从信号输入到任务处理的时间确定性一般都需要满足一定的要求，且越来越多的设备需要更低的任务延时和更小的抖动要求。例如，在一个机械臂进行加工时，如果控制指令的更新时间大于2ms，机械臂可能就无法在准确位置停下，从而降低了产品的加工精度。
我们平时分享的µC/OS、FreeRTOS、RT-Thread、ThreadX这些都是实时操作系统（RTOS），那么有读者问：什么是分时操作系统，Linux属于实时操作系统吗？
我们在《VxWorks是啥？》里提到过VxWorks是一种实时系统。很多朋友总是纠结什么是实时，以及为什么要用VxWorks。说一说个人的一点拙见。
下面的一段小视频用最短时间解释了Linux为什么不能硬实时，哪几类区间里面不能抢占：
进程是指计算机中已运行的程序。进程本身不是基本的运行单位，而是线程的容器。程序本身只是指令、数据及组织形式的描述，而进程才是程序真正的运行实体。在Linux内核中，进程又称为任务（task），进程的虚拟地址空间可以分为用户虚拟地址空间和内核虚拟地址空间，所有进程共享内核虚拟地址空间，又各自拥有独立的用户虚拟地址空间。
智能化、网联化和电动化是汽车未来的发展趋势，而正是这样的变化，将会给汽车E/E架构和软件架构带来巨大的革新，在以前哪怕现在，汽车仍主要作为一个代步工具以满足我们的出行需求，而与我们的信息娱乐生活所分离，在未来汽车将与我们的日常生活息息相关。
FreeRTOS与uCOS II均为嵌入式实时操作系统，各有优劣，本文为你仔细分析。
继阿里推出阿里OS,华为推出鸿蒙OS，腾讯的TencentOS tiny之后，小米也高调的推出Xiaomi Vela。各大互联网公司都在做自己的物联网操作系统，物联网操作系统已呈现百花齐放百家争鸣的态势。这篇文章主要讲Nuttx的使用。
操作系统的发展及分类主要是介绍了操作系统从诞生到现在的发展，重点掌握批处理阶段和分时操作系统。
实时分为硬实时和软实时，硬实时要求绝对保证响应时间不超过期限，如果超过期限，会造成灾难性的后果，例如汽车在发生碰撞事故时必须快速展开安全气囊；软实时只需尽力使响应时间不超过期限，如果偶尔超过期限，不会造成灾难性的后果.
所谓实时，就是一个特定任务的执行时间必须是确定的，可预测的，并且在任何情况下都能保证任务的时限（最大执行时间限制）。实时又分软实时和硬实时，所谓软实时，就是对任务执行时限的要求不那么严苛，即使在一些情况下不能满足时限要求，也不会对系统本身产生致命影响，例如，媒体播放系统就是软实时的，它需要系统能够在1秒钟播放24帧，但是即使在一些严重负载的情况下不能在1秒钟内处理24帧，也是可以接受的。所谓硬实时，就是对任务的执行时限的要求非常严格，无论在什么情况下，任务的执行实现必须得到绝对保证，否则将产生灾难性后果，例如，飞行器自动驾驶和导航系统就是硬实时的，它必须要求系统能在限定的时限内完成特定的任务，否则将导致重大事故，如碰撞或爆炸等。
今天给大侠带来 FPGA Xilinx Zynq 系列 第三部分 Part C 操作系统 & 系统集成，第三部分是关于 Zynq SoC 开发的操作系统的，回顾和讨论了应用程序、动机、 交易、操作系统和产品特性。这里也进一步地深入探讨了在 Zynq 上部署 Linux 的问题，如何把 Linux 与基于 PL 的部分组合起来来形成一个嵌入式系统。
单片机和嵌入式，其实没有什么标准的定义来区分他们，对于进行过单片机和嵌入式开发的开发者来说，都有他们自己的定义，接下来，就谈谈这两个概念的理解。
主要矛盾：用户独占全机，人机速度矛盾导致资源利用率极低（计算机的高速与人手工输入的低速）
linux 的硬实时化改造有多种方案，此次给出基于RTAI的方案，后续会陆续给出其他方案细节。
早期的操作方式是由程序员将事先已穿孔的纸带（或卡片），装入纸带输入机（或卡片输入机），再启动它们将纸带（或卡片）上的程序和数据输入计算机，然后启动计算机运行。
嵌入式系统（Embedded Systems）是指：“嵌入到对象体系中的、用于执行独立功能的专用计算机系统”。定义为以应用为中心，以微电子技术、控制技术、计算机技术和通讯技术为基础，强调硬件软件的协同性与整合性，软件硬件可剪裁的，适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗和应用环境有等严格要求的专用计算机系统。
1.PREEMPT-RT：PREEMPT-RT是一个基于Linux内核的实时补丁，也被称为Real-Time（RT）补丁。它通过增加内核的可抢占性，使得Linux内核能够实现实时性能。PREEMPT-RT补丁提供了可配置的实时选项，可以根据应用程序的需求进行调整。这个版本跟内核的版本匹配很细致，几乎每一个内核的小版本都有配套的补丁。
实时操作系统响应快速，能准确高效地执行控制指令并按预期做出响应。嵌入式实时操作系统旨在为实时应用程序提供服务，应用程序处理传入的数据，大多数情况下没有缓冲延迟，具有实时性的优点，这是设计者和用户考虑的一个重要指标。
嵌入式系统分类 1.按应用分 信息家电类 移动终端类 通信类(路由器交换机) 汽车电子类 工业控制类 2.按实时性分 硬实时 :规定时间内做出反应 ,航天等 软实时 :统计性实时反应即可 3.按嵌入式系统软件结构 循环轮询系统(无限循环,其中有各种条件)没有中断机制不容易实现大量io的服务 有限状态机() 前后台系统(后台:循环轮训系统,前台:中断处理) 单处理器多任务系统(由多个任务,多个中断处理过程,实时操作系统) 多处理器多任务系统
RT-Preempt Patch是在Linux社区kernel的基础上，加上相关的补丁，以使得Linux满足硬实时的需求。下面是编译RT linux内核的流程，以内核3.18.59为例。
对于多处理器调度，此处概述了多个处理器可能带来的问题和设计上的一些问题；对于实时调度，概述了两种调度方法：限时调度和速率单调调度。
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RT-Linux(Real-Time Linux)亦称作实时Linux，是Linux中的一种硬实时操作系统，它最早由美国墨西哥理工学院的V.Yodaiken开发。
实时系统要求对事件的响应时间不能超过规定的期限，响应时间是指从某个事件发生到负责处理这个事件的进程处理完成的时间间隔，最大响应时间应该是确定的、可以预测的。
题目可以翻译为“硬实时环境下多程序的调度算法”，发表于1973年，引用情况如下图，文章推导了很多针对硬实时调度算法的定理，如最优静态调度算法RM、RM调度算法最小资源使用率上界……这些定理堪称实时调度算法的经典。由于当时还没有多核多处理器的概念，所以文章推导的公式都是针对单处理器的。
5月20日，第五届世界智能大会在天津开幕。本届大会为期4天，以“智能新时代：赋能新发展、智构新格局”为主题，采用线上线下联动的形式举办。
批处理阶段 单道批处理系统 由监督程序控制作业输入输出 缓解了一定程度人机矛盾，资源利用率有所提升 缺点 内存中仅有一道程序运行 CPU有大量时间等待IO完成
https://devarea.com/understanding-linux-kernel-preemption/#.XrKLcfnx05k
先将程序和数据通过外围机输入到磁盘中，当CPU需要时从磁盘中读取，结果输出到另外一台外围机上，减少了CPU的空闲时间，调高了I/O速度。
Linux Kernel Development 一书中，关于 Linux 的进程调度器并没有讲解的很全面，只是提到了 CFS 调度器的基本思想和一些实现细节；并没有 Linux 早期的调度器介绍，以及最近这些年新增的在内核源码树外维护的调度器思想。所以在经过一番搜寻后，看到了这篇论文 A complete guide to Linux process scheduling，对 Linux 的调度器历史进行了回顾，并且相对细致地讲解了 CFS 调度器。整体来说，虽然比较啰嗦，但是对于想要知道更多细节的我来说非常适合，所以就有了翻译它的冲动。当然，在学习过程也参考了其它论文。下面开启学习之旅吧，如有任何问题，欢迎指正~
分时系统是指，在一台主机上连接了多个配有显示器和键盘的终端并由此所组成的系统，该系统允许多个用户同时通过自己的终端，以交互方式使用计算机，共享主机中的资源
此处只列出部分调研过的已经公开发售的机器人控制器，相关技术已经走向成熟，全面开启机器人时代。关于时间节点参考如下博文：
操作系统堪称是IT皇冠上的明珠，Linux阅码场专注Linux操作系统内核研究, 它的文章云集了国内众多知名企业一线工程师的心得，畅销著作有《linux设备驱动开发详解 》等。
2月24日，上海，斑马智行举行智能驾驶系统内核颁证仪式。国际独立第三方检测、检验和认证机构TÜV莱茵为斑马智行智能驾驶操作系统内核颁发了ISO 26262功能安全产品认证证书，该产品达到了汽车功能安全最高等级“ASIL-D”要求。斑马智行联席CEO张春晖、首席架构师肖枫，TÜV莱茵上海公司执行董事陆勋海（Lutz Frankholz）、大中华区工业服务与信息安全总经理赵斌等双方代表出席了颁证仪式。 （斑马智行联席CEO张春晖与TÜV莱茵上海公司执行董事Lutz Frankholz） ISO 26262是
作者 | 鲁冬雪 在风起云涌的数字化转型大趋势中，企业与开发者都在关注具有重大影响力的创新技术。“数字化”是一个宽泛的概念，但无论实现路径如何，数字化转型都是企业达成降本增效目标、从根源上提升长期竞争力的手段。 如今，工业制造领域是数字化浪潮发力的热点行业。随着大数据、云计算、边缘计算等创新技术的发展，越来越多的企业希望综合利用这些能力去提升现有的产线效率、降低人力成本需求、更有效地控制生产风险。如此需求背景下，以往专为工控嵌入设备打造的软件基础设施的技术瓶颈逐渐显现。 传统工控设备的操作系统一般为单体特
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