实时操作系统中的并行性与并发性

1/1实时操作系统中的并行性与并发性第一部分实时操作系统中的并行性和并发性 2第二部分任务和进程在实时系统中的概念 4第三部分同步机制和互斥机制在并发编程中的作用 6第四部分实时操作系统中的调度算法和优先级管理 9第五部分实时系统中上下文切换和时间片的处理 11第六部分实时系统中的锁和信号量使用 14第七部分实时系统中消息队列和管道的应用 17第八部分实时操作系统并行性和并发性设计原则 20

第一部分实时操作系统中的并行性和并发性关键词关键要点实时操作系统中的并行性

1.并行执行：允许多个任务同时在不同的处理器内核上执行，提高整体效率和吞吐量。

2.任务调度：实时操作系统负责协调并行任务的执行，确保关键任务优先执行，满足实时性要求。

3.同步和通信：并行任务需要同步和通信机制，以协调协作和避免数据竞争。

实时操作系统中的并发性

1.任务间切换：并发性是指多个任务在同一个处理器内核上交替执行，通过快速切换实现任务的并行效果。

2.时间片分配：实时操作系统将处理器时间划分为时间片，并根据任务优先级分配时间片，确保每个任务获得必要的执行时间。

3.中断处理：中断是并发环境中经常发生的事件，实时操作系统需要及时处理中断，保证关键任务的优先响应。实时操作系统中的并行性和并发性

#实时操作系统

实时操作系统(RTOS)是一种专门针对嵌入式系统设计的操作系统，这些系统需要对时间敏感的事件做出快速且确定的响应。与通用操作系统不同，RTOS优先考虑可预测性和确定性，确保任务可以按时完成。

#并行性

并行性是指同时执行多个任务或操作。在RTOS中，并行性通过使用多个处理器或内核来实现。每个内核或处理器可以独立执行一个任务或一组任务，从而提高整体性能。

#并发性

并发性是指同时处理多个请求或事件。与并行性不同，并发性可以在单个内核或处理器上实现。通过使用多任务或多线程机制，RTOS可以交替执行不同的任务，从而为应用程序提供同时处理多个事件的错觉。

#并行性与并发性之间的区别

尽管并行性和并发性都涉及同时处理多个任务，但它们之间存在本质区别：

*并行性涉及物理上同时执行任务，而并发性涉及逻辑上同时执行任务。

*并行性需要多个处理器或内核，而并发性可以在单个处理器或内核上实现。

#实时操作系统中的并行性与并发性

在RTOS中，并行性和并发性对于确保及时响应至关重要。

*并行性可以提高整体性能，允许同时执行关键任务和较高优先级的后台任务。

*并发性允许RTOS在单个内核或处理器上同时处理多个事件，从而实现更快的响应时间。

#实时操作系统中的并行性和并发性实现

RTOS通过以下机制实现并行性和并发性：

多任务：允许在单个内核或处理器上同时执行多个任务。任务可以具有不同的优先级，高优先级任务优先于低优先级任务执行。

多线程：允许单个任务创建多个线程。线程可以在相同的数据空间内并行执行，共享相同的变量和资源。

多处理器/多内核：使用多个处理器或内核，每个处理器或内核都可以独立执行任务或操作。

#应用程序

并行性和并发性在各种实时应用中至关重要，包括：

*工业控制：实时控制工厂自动化系统，要求对传感器和致动器的快速响应。

*医疗设备：监测患者生命体征，需要对紧急情况及时做出反应。

*汽车系统：控制汽车的发动机、变速箱和刹车系统，要求准确且及时的响应。

*航空航天系统：控制飞机导航和控制系统，要求高度的可靠性和确定性。

#结论

在实时操作系统中，并行性和并发性对于确保及时响应和确定性至关重要。通过利用多任务、多线程和多处理器/多内核机制，RTOS能够同时处理多个事件，满足嵌入式系统对时间敏感的要求。第二部分任务和进程在实时系统中的概念实时系统中的任务和进程

任务

任务是实时系统中执行的最小独立执行单元。它是一个特定的、独立的、预先定义的计算，由操作系统调度并执行。任务具有以下特性：

*确定性：任务的执行时间和行为可以预先确定。

*周期性或事件驱动：任务在特定间隔或外部事件触发后被激活。

*有限优先级：任务根据其重要性分配优先级。

进程

进程是实时系统中的一组相关任务或活动，它们共享资源并共同执行一个特定的功能。进程具有以下特性：

*封装：进程通过地址空间隔离来封装资源和状态。

*并发性：进程可以在同一时间执行多个任务。

*协作：进程可以通过消息传递或共享内存等机制进行通信和协作。

实时系统中的任务和进程关系

在实时系统中，任务通常被组织到进程中。进程作为一个管理实体，为任务提供资源隔离、通信和协作机制。以下展示了任务和进程之间的关系：

*一个进程可以包含多个任务。

*一个任务只能属于一个进程。

*进程管理任务的调度、同步和通信。

*任务执行进程的功能并与其他任务交互。

任务和进程的区别

任务和进程之间的主要区别在于其执行粒度和并发性能力：

*粒度：任务是执行的最小单元，而进程是一组协作的任务。

*并发性：进程可以在同一时间执行多个任务，而任务本身却是顺序执行的。

*调度：任务由操作系统调度，而进程管理其包含的任务的调度。

任务和进程在实时系统中的作用

任务和进程在实时系统中发挥着至关重要的作用：

*任务：执行特定的计算操作并响应外部事件。

*进程：隔离资源、管理任务并提供并发性机制。

*协同工作：任务和进程协同工作，以实现实时系统的确定性、响应性和并发性要求。

任务和进程管理

实时操作系统必须能够有效地管理任务和进程：

*任务调度：决定哪个任务将在给定时间执行。

*进程管理：创建、销毁和调度进程，并管理它们的资源。

*同步和通信：提供机制，使任务和进程可以安全地交互和协作。

总结

任务和进程是实时系统中基本的执行实体。任务执行特定计算，而进程管理任务并提供并发性。它们的协同工作确保了实时系统能够满足其确定性、响应性和并发性要求。第三部分同步机制和互斥机制在并发编程中的作用关键词关键要点同步机制

1.确保数据一致性：同步机制协调并发线程对共享资源的访问，防止数据竞争和损坏，从而确保数据的一致性和有效性。

2.避免死锁：通过合理使用锁和队列等同步工具，同步机制可以防止多个线程同时持有对同一资源的互斥访问，避免死锁发生。

3.提高性能：有效的同步机制可以减少不必要的线程等待和争用，从而提高并发程序的性能和效率。

互斥机制

1.保障排他性：互斥机制确保同一时刻只有一个线程可以访问受保护的共享资源，防止资源同时被多个线程修改或使用。

2.避免数据竞争：通过互斥机制，并发线程对共享资源的访问变得有序和可控，有效避免了数据竞争和程序异常。

3.控制程序执行顺序：某些情况下，互斥机制可以控制程序执行的顺序，确保特定任务的优先级和正确执行。同步机制和互斥机制在并发编程中的作用

在并发编程中，同步机制和互斥机制是确保线程安全和数据一致性的关键工具。

同步机制

同步机制用于协调线程的执行顺序，确保在共享资源操作时的一致性。主要类型包括：

*互斥量(Mutex)：允许一次只允许一个线程访问共享资源，防止同时访问导致数据损坏或死锁。

*信号量(Semaphore)：允许限制同一时间访问共享资源的线程数量，避免资源超载或饥饿。

*条件变量(ConditionVariable)：用于等待特定事件发生，允许线程在满足条件时继续执行。

*屏障(Barrier)：允许线程在达到指定同步点之前等待，确保所有线程都执行到相同点。

互斥机制

互斥机制是一种特殊的同步机制，用于确保对共享资源的独占访问。通过限制同一时间只能有一个线程访问共享资源，它可以防止数据竞态和其他并行性问题。常见的互斥机制包括：

*锁：一种内置语言特性，可以对共享资源进行锁定和解锁操作。

*临界区：代码段，当一个线程进入时，其他线程会受到阻止，直到第一个线程退出。

*自旋锁：一种轻量级锁，如果资源不可用，会让线程持续自旋等待。

*读写锁：允许多个线程同时读共享资源，但只能有一个线程写共享资源。

它们在并发编程中的作用

同步机制和互斥机制共同作用，确保并发编程中的以下目标：

*线程安全：防止两个或多个线程同时修改共享数据，导致不一致或损坏。

*数据一致性：维护共享数据的完整性，并确保在所有线程中看到的都是一致的数据。

*死锁预防：避免线程无限等待其他线程释放资源的情况，导致系统停滞。

*资源管理：控制访问共享资源的线程数量，优化资源利用率并防止超载。

*协调：确保线程在预期的顺序执行，或在特定条件满足时才继续执行。

选择适当的机制

选择适当的同步机制和互斥机制取决于并发程序的具体需求。因素包括共享资源的类型、访问模式和性能开销。

例如，对于需要严格独占访问的共享数据，Mutex是一个合适的选择。对于限制访问线程数量的资源，信号量是更合适的机制。对于等待特定事件发生的线程，条件变量是必要的。

通过仔细选择和使用同步机制和互斥机制，开发人员可以编写安全的、高性能的并发程序，实现所需的线程协调和资源管理。第四部分实时操作系统中的调度算法和优先级管理实时操作系统中的调度算法和优先级管理

调度算法

调度算法决定了系统中任务的执行顺序。在实时操作系统中，调度算法需要满足以下要求：

*确定性：调度算法必须具有确定性，以便预测任务的执行时间。

*可抢占性：优先级更高的任务可以随时抢占优先级较低的任务的执行。

*优先级感知：调度算法必须根据任务的优先级进行调度。

*时间感知：调度算法必须考虑任务的时限要求。

常用的实时调度算法包括：

*先到先服务(FCFS)：根据任务到达就绪队列的顺序进行调度。

*最短作业优先(SJF)：根据任务的估计执行时间对任务进行调度。

*最早截止时间优先(EDF)：根据任务的截止时间对任务进行调度。

*等级列表调度(HLL)：将任务分为多个优先级级别，并按照优先级进行调度。

*速率单调调度(RMS)：对具有周期性任务的系统进行调度，确保所有任务都能在时限内完成。

优先级管理

优先级管理机制用于分配任务优先级并解决优先级反转问题。常用的优先级管理机制包括：

*静态优先级分配：在系统设计时静态分配任务优先级。

*动态优先级分配：根据任务的运行时行为动态调整任务优先级。

*优先级继承：当一个低优先级任务阻塞一个高优先级任务时，低优先级任务将继承高优先级任务的优先级。

优先级反转

优先级反转是一种调度异常，其中低优先级任务的执行阻塞了高优先级任务的执行。这可以通过以下方式解决：

*优先级继承：当一个低优先级任务阻塞一个高优先级任务时，低优先级任务将继承高优先级任务的优先级。

*优先级天花板：为每个资源分配一个优先级天花板，高于天花板的任何任务都可以抢占资源。

实时调度示例

考虑以下实时系统：

*任务1：每10毫秒执行一次

*任务2：每20毫秒执行一次

*任务3：每50毫秒执行一次

使用EDF调度算法，任务的优先级如下：

*任务1>任务2>任务3

在调度循环中，调度程序将先调度任务1，因为它具有最高的优先级。任务1运行10毫秒，然后任务2运行20毫秒。在这个过程中，任务3会被阻塞，因为它的优先级低于任务1和任务2。

结论

调度算法和优先级管理是实时操作系统中两个关键方面。适当的调度算法和优先级管理机制可以确保实时任务按时完成，并防止优先级反转等调度异常。第五部分实时系统中上下文切换和时间片的处理关键词关键要点实时系统中的上下文切换

1.上下文切换的开销：实时系统中频繁的上下文切换会带来显著的时间开销，影响系统的实时性。优化上下文切换时间对于提高实时性能至关重要。

2.上下文切换机制：实时系统中采用抢占式或优先级驱动的调度算法，抢占运行优先级较低的进程，实现高效的上下文切换。

3.上下文切换的优化：为了减少上下文切换的开销，可以采取多种优化措施，例如：使用上下文切换优化器、使用寄存器分配技术以及最小化上下文切换的代码路径。

实时系统中的时间片处理

1.时间片调度：时间片调度是一种分时调度算法，为每个任务分配一个时间片，在时间片内独占处理器资源。时间片调度可实现并发性和提高处理器利用率。

2.时间片大小：时间片大小直接影响系统的实时性。时间片过大可能导致对高优先级任务响应延迟，而时间片过小则会造成频繁的上下文切换，影响系统效率。

3.自适应时间片：为了平衡实时性和处理器利用率，可以采用自适应时间片调度算法。自适应算法根据系统负载和任务优先级动态调整时间片大小，提高系统的适应性。实时系统中上下文切换和时间片的处理

在实时系统中，上下文切换和时间片管理至关重要，以确保在可预测且及时的范围内执行关键任务。

上下文切换

上下文切换是指在不同任务或线程之间切换处理器上下文的过程。在实时系统中，上下文切换必须快速且可预测，以避免任务执行中的不可接受的延迟。

上下文切换涉及保存当前任务或线程的寄存器值、程序计数器和堆栈指针，然后加载新任务或线程的相应值。这个过程需要相当大的时间开销，尤其是在系统使用内存管理单元(MMU)时，因为需要刷新翻译后备缓冲区(TLB)。

为了最小化上下文切换开销，实时系统通常采用以下优化技术：

*硬件支持：某些处理器架构提供特殊的硬件功能来加速上下文切换，例如硬件线程上下文切换(HTCS)和虚拟化技术。

*优先级调度：高优先级任务或线程被分配较小的时间片，因此需要更少的上下文切换。

*上下文缓存：保存任务或线程的最近使用上下文，以避免从内存中重新加载它们。

时间片

时间片是一种调度技术，用于在多个任务或线程之间分配处理器时间。每个任务或线程被分配一个指定的时间量（时间片），在此期间它可以独占地执行。

时间片管理的关键目标是确保所有任务或线程在可接受的时间范围内执行。时间片长度根据系统需求进行调整，较短的时间片可以提供更好的响应时间，但会导致更多的上下文切换开销。

在实时系统中，时间片机制通常遵循以下规则：

*时钟中断：一个硬件时钟中断被定期触发，以检查是否需要进行上下文切换。

*优先级调度：具有更高优先级的任务或线程始终具有较短的时间片，并优先执行。

*到期管理：如果任务或线程未在分配的时间片内完成，则将其标记为到期并在下一个时钟中断时重新调度。

上下文切换和时间片开销

上下文切换和时间片管理开销是实时系统设计的一个关键考虑因素。这些开销会影响系统整体性能和任务执行的及时性。

开销的主要来源包括：

*指令开销：保存和恢复寄存器值以及程序计数器和堆栈指针。

*内存开销：刷新TLB以加载新任务或线程的地址空间。

*缓存开销：刷新高速缓存以获取新任务或线程的数据和指令。

为了最小化开销，实时系统可能采用以下策略：

*减少上下文切换频率：使用较长的时间片和优先级调度来减少任务或线程之间的切换。

*优化上下文切换代码：使用汇编或内联汇编编写上下文切换例程，以最大限度地提高效率。

*使用硬件加速：利用支持上下文切换的处理器功能。

通过仔细管理上下文切换和时间片，实时系统可以确保任务按时执行，同时最大限度地减少开销和延迟。第六部分实时系统中的锁和信号量使用关键词关键要点实时系统中的锁

1.实时系统中使用锁来保护临界区，防止不同线程同时访问共享资源，避免数据损坏和系统混乱。

2.常见的锁机制包括自旋锁、互斥体和死锁检测机制，各自具有不同的特性和适用场景。

3.锁的过度使用会降低系统性能，因此需要谨慎使用，并尽可能采用粒度更细的锁机制或无锁编程技术。

实时系统中的信号量

1.信号量是一种用于协调线程同步和资源分配的并发编程工具。

2.信号量通过信号量值表示可用资源的数量，线程在使用资源前需要获取信号量，释放资源后释放信号量。

3.信号量的正确使用可以确保资源的公平分配和避免死锁，同时提高系统的并发性和可扩展性。

死锁检测和避免

1.死锁是指多个线程互相等待对方释放资源，导致系统陷入僵局。

2.实时系统中死锁的发生会严重影响系统的实时性，因此需要采取措施进行检测和避免。

3.死锁检测可以通过循环等待图或超时机制实现，死锁避免则可以通过资源有序分配或银行家算法等方法实现。

优先级反转

1.优先级反转是指低优先级线程长时间持有高优先级线程所需的资源，导致高优先级线程被阻塞。

2.优先级反转会严重影响实时系统的时效性，因此需要采取措施避免其发生。

3.避免优先级反转的方法包括使用优先级继承协议、优先级天花板协议或优先级调度算法。

无锁编程技术

1.无锁编程技术是指不使用锁来保证数据一致性的并发编程技术。

2.无锁编程通过采用原子操作、非阻塞算法或并发数据结构等技术，提高系统的并发性和性能。

3.无锁编程的优势在于避免了锁竞争和死锁问题，但其设计和实现难度较高，需要仔细权衡其利弊。

硬件支持的并发性

1.现代硬件架构提供了多种支持并发性的特性，如多核处理器、超线程技术和硬件加速器。

2.实时系统可以利用硬件支持提高并行性和并发性，前提是系统设计和实现能够充分利用这些特性。

3.硬件支持的并发性与软件实现相辅相成，共同提高实时系统的性能和效率。实时系统中的锁和信号量使用

锁

锁是一种同步机制，用于保护共享资源，防止同时访问和修改。在实时系统中，锁至关重要，因为它们确保了系统的实时性和数据的一致性。

锁的类型包括：

*互斥锁（Mutex）：仅允许一个线程同时访问共享资源。

*读写锁（RWLocks）：允许多个线程同时对共享资源进行读取，但仅允许一个线程进行写入。

*自旋锁（Spinlocks）：一种轻量级锁，当资源忙时，它会在CPU上自旋，直到资源可用。

*休眠锁（SleepingLocks）：当资源忙时，它会使线程休眠，直到资源可用。

信号量

信号量是一种同步机制，用于协调线程之间的访问和资源共享。它由一个整数计数器和一个与之关联的队列组成。

*整数计数器：表示共享资源的可用数量。

*队列：存储等待获得资源的线程。

信号量的操作包括：

*P（信号量）：尝试获取信号量。如果资源可用，则将信号量的计数器减1，否则线程将阻塞在队列中。

*V（信号量）：释放信号量。将信号量的计数器加1，并唤醒队列中等待的线程。

锁和信号量的比较

锁和信号量都是同步机制，但在使用方式和特性上有所不同：

|特征|锁|信号量|

||||

|目的|保护共享资源|协调线程访问|

|获得资源|阻塞等待|非阻塞（可能会等待）|

|释放资源|调用解锁函数|调用信号量释放函数|

|优先级反转|可能会发生|不会发生|

|开销|相对较高|相对较低|

实时系统中锁和信号量的应用

在实时系统中，锁和信号量广泛应用于：

*资源保护：保护共享资源，如内存、数据结构和外围设备。

*线程同步：同步线程的执行，确保它们以正确的顺序访问资源。

*临界区保护：保护对共享数据或资源的访问，防止同时修改。

*事件通知：使用信号量来通知线程何时发生特定事件，例如数据可用或资源释放。

*优先级调度：使用信号量实现优先级倒置保护，确保高优先级线程不会被低优先级线程阻塞。

最佳实践

在实时系统中使用锁和信号量时，遵循以下最佳实践至关重要：

*最小化锁的持续时间：快速获取和释放锁，以减少对系统性能的影响。

*避免死锁：仔细设计同步策略以防止线程进入死锁状态。

*使用信号量进行优先级反转保护：优先级反转可能会影响实时系统的及时性，因此使用信号量来防止它。

*进行彻底的测试：彻底测试同步机制以确保系统在各种情况下都能正常运行。第七部分实时系统中消息队列和管道的应用关键词关键要点实时系统中消息队列的应用

1.消息解耦：消息队列将生产者和消费者进程解耦，允许它们异步地通信，提高系统灵活性。

2.信息缓存：消息队列充当信息缓冲区，存储待处理的消息，防止信息丢失或延迟。

3.负载均衡：消息队列可以实现负载均衡，将消息任务分配给多个消费者进程，提高系统效率。

实时系统中管道的应用

1.半双工通信：管道实现半双工通信，一次只允许一个进程发送或接收数据。

2.优先级控制：管道支持优先级控制，允许重要数据优先传输，确保关键任务的实时性。

3.数据流控制：管道提供数据流控制机制，防止数据生产者和消费者之间的数据缓冲区溢出。实时系统中消息队列和管道的应用

消息队列

消息队列是一种通信机制，允许进程或线程之间异步交换消息。在实时系统中，消息队列用于管理任务之间的通信和同步。

*特点：

*存储有序的消息，先入先出（FIFO）。

*提供发送和接收消息的阻塞和非阻塞操作。

*允许进程或线程同步执行。

*应用：

*实现生产者-消费者模式，其中一个或多个生产者向队列写入消息，而一个或多个消费者从队列读取消息。

*在分布式系统中协调多个进程的执行。

*实现任务之间的延迟触发，例如当传感器检测到事件时。

*实现实时数据流处理，例如在数据采集和控制系统中。

管道

管道是一种单向通信机制，允许进程或线程之间传输字节流。在实时系统中，管道用于快速高效地交换数据。

*特点：

*提供无缓冲或有缓冲的数据流。

*允许父进程创建管道，并允许子进程继承该管道。

*具有读端和写端，可分别进行读写操作。

*应用：

*传递命令或数据流，例如从一个进程到另一个进程的标准输入或标准输出。

*在父子进程之间共享文件描述符。

*实现进程之间的管道通信，以传输大量数据。

*在嵌入式系统中，管道可以用于在微控制器之间传输数据。

消息队列与管道的比较

消息队列和管道都是进程间通信的有效机制，但在以下方面存在关键差异：

*有序性：消息队列保持消息的顺序，而管道不保证有序性。

*缓冲：消息队列通常提供缓冲区，而管道在没有缓冲的情况下传输数据。

*阻塞：消息队列提供阻塞操作，而管道通常提供非阻塞操作。

*同步：消息队列可以用于进程同步，而管道主要用于数据传输。

选择消息队列或管道

在实时系统中，选择消息队列还是管道取决于特定应用程序的需求。

*消息队列适合：

*需要有序通信。

*需要缓冲存储。

*需要进程同步。

*需要延迟触发或分布式系统协调。

*管道适合：

*需要快速高效的数据传输。

*需要无缓冲通信。

*需要进程之间的管道通信。

*需要在嵌入式系统中传输数据。

案例研究：面向实时数据流处理的实时操作系统

在面向实时数据流处理的实时操作系统中，消息队列被广泛用于管理传感器数据流和触发响应操作。例如：

*传感器数据从传感器设备收集，并存储在消息队列中。

*分析和控制算法读取消息队列，处理数据并触发必要的动作。

*触发器可以控制执行器，调整系统参数或发出警报。

通过这种方式，消息队列提供了有序、缓冲的通信机制，确保实时数据流的可靠处理。第八部分实时操作系统并行性和并发性设计原则关键词关键要点可预测性

1.确定性：实时操作系统必须保证任务在可预测的时间内执行，以满足实时约束。

2.最小化抖动：任务执行时间应尽可能保持一致，以避免不可预测的延迟或抖动，这可能对系统性能产生负面影响。

3.优先级调度：实时操作系统根据任务优先级调度任务，优先级更高的任务优先执行，确保关键任务及时完成。

响应性

1.快速中断处理：实时操作系统必须快速处理中断事件，以便系统能够及时响应外部请求和事件。

2.最小化上下文切换开销：任务之间的切换应尽可能高效，以最大限度地减少延迟。

3.调度算法优化：调度算法应精心设计，以平衡任务响应时间和系统效率。

模块化

1.任务隔离：实时操作系统应将任务彼此隔离，以防止一个任务的故障或延迟影响其他任务。

2.可重用性和可重入性：系统组件应具有可重用性和可重入性，以便在多个任务或环境中使用。

3.接口标准化：不同的系统组件之间应使用标准化接口，以促进模块之间的通信和交互。

容错性

1.故障检测和恢复：实时操作系统应能够检测和从故障中恢复，以维护系统稳定性和可靠性。

2.冗余和隔离：关键系统组件应具有冗余，以防止单一故障导致系统故障。

3.错误处理程序：系统应提供完善的错误处理程序，以处理意外事件和异常情况。

可扩展性

1.模块化设计：系统应采用模块化设计，以允许轻松扩展和添加新功能。

2.可重新配置性：系统应具有可重新配置性，以便根据不断变化的需求进行调整和优化。

3.可扩展的调度算法：调度算法应可扩展，以适应各种任务负载和系统配置。

实时性

1.时间感知调度：调度算法应将任务截止时间和优先级考虑在内，以确保及时执行关键任务。

2.任务期限保证：实时操作系统应提供机制来保证任务在指定截止时间内完成。

3.同步机制：同步机制（如信号量和互斥锁）应有效且高效，以支持任务之间的协调和通信。实时操作系统中的并行性和并发性设计原则

并行性

*任务划分：将系统功能分解成可同时执行的独立任务。

*资源分配：分配专用资源（例如处理器、内存、I/O设备）给各个任务，以确保并发执行。

*调度算法：制定调度策略，以确定每个任务的优先级和执行顺序，优化系统性能和实时性。

并发性

*线程：创建轻量级进程（线程），多个线程可以在同一进程内并发执行。

*共享资源管理：同步和互斥机制（例如信号量、锁）用