ما هو نظام التشغيل في الوقت الحقيقي؟

نظام التشغيل في الوقت الفعلي هو نوع معين من أنظمة تشغيل الكمبيوتر الذي يكمل المهام بشكل موثوق للغاية. تتمتع أنظمة التشغيل هذه بالقدرة على استيعاب المعلومات ونتائج المخرجات على أساس الوقت الفعلي. هذا يعني أن نتائج المعلومات جاهزة في نفس الوقت الذي تكون فيه النتائج مطلوبة. هذا النوع من أنظمة التشغيل هو مكون الكمبيوتر التقليدي لفلسفة تصنيع وحوسبة أكبر تسمى الحوسبة في الوقت الحقيقي.

لا يستخدم نظام تشغيل الكمبيوتر القياسي السرعة كعامل حاسم. قد تكون السرعة التي تكتمل بها العملية مهمة جدًا للمستخدم ، لكن نظام التشغيل نفسه غير مكترث تمامًا. نظرًا لأن السرعة ليست مهمة للبرمجة ، فقد يتم مقاطعة العملية أو إيقافها بينما يتم تشغيل عملية أخرى ، والتي تعتبر أكثر أهمية ، بدلاً من ذلك.

يخلق هذا النوع من المعالجة مستوى من التباين في المخرجات غير مقبول في بعض الأنظمة. تعمل بعض أنظمة الكمبيوتر على تشغيل آلات باهظة الثمن ، أو التحكم في المرافق ، أو أداء مهام أخرى تنطوي على آلاف الأرواح البشرية أو ملايين الدولارات. تحتاج أجهزة الكمبيوتر هذه إلى مستوى إنتاج يمكن الاعتماد عليه لمنع الحوادث وإنقاذ الأرواح والمال.

من أجل تحقيق هذا المستوى من الاعتمادية ، يستخدم الأشخاص نظام تشغيل في الوقت الفعلي. هذه الأنظمة تستخدم الوقت كعامل حاسم. الوقت الذي تستغرقه المعلومات لدخول النظام ويتم التحكم بإحكام في الحسابات التي تتم باستخدام تلك المعلومات.

يدور أحد العوامل الرئيسية لنظام التشغيل في الوقت الفعلي حول أولوية العملية. في نظام التشغيل القياسي ، تعتبر بعض عمليات النظام الداخلية أكثر أهمية من أي عمليات أخرى. لا يجوز للتطبيقات مقاطعة هذه العمليات ، بغض النظر عن الأولوية. سيسمح نظام التشغيل في الوقت الفعلي بمعالجة التطبيق كأولوية قصوى إذا لزم الأمر. يتيح ذلك لعمليات حسابية مهمة الوقت والطاقة التي يحتاجون إليها للانتهاء في نافذة معينة.
يتمتع نظام التشغيل في الوقت الفعلي بمستوى إنتاج يمكن الاعتماد عليه للغاية ، غالبًا على حساب السرعة العامة. نظرًا لأن وقت النظام والمعالج أكثر تغيرًا ، فمن الممكن أن تستغرق الإجراءات غير المهمة وقتًا أطول حتى تنتهي. تعتبر معالجة الذاكرة والمبادلة أبطأ وأكثر استقرارًا من أي نظام تقليدي. في جوهرها ، يستغرق الأمر وقتًا أطول في كتابة المعلومات واستردادها ، ولكن المعلومات موجودة دائمًا عندما يلزم وجودها.
هناك نوعان أساسيان من أنظمة التشغيل في الوقت الفعلي ، الثابت واللين. في النظام الصعب ، يجب أن تكون المعلومات في المكان الذي يجب أن تكون فيه ضمن إطار زمني معين أو تكون المعلومات غير مجدية. غالبًا ما تكون هذه الأنظمة الحاسمة التي تحكم المعدات الطبية أو المرافق أو عمليات الصرافة. في النظام الناعم ، هناك فسحة أكبر بشأن الوقت المحدد للمعلومات المطلوبة. هذا النمط شائع في أماكن مثل أنظمة الملاحة وتحديث المعدات باستمرار مثل الرادار.