실시간 운영 체제(RTOS) 주로 컴퓨터 시스템 외부의 많은 이벤트를 짧은 시간 또는 특정 기한 내에 수락하고 처리해야 하는 환경에서 사용됩니다. 이러한 응용 분야에는 산업 제어, 전화 교환 장비, 비행 제어 및 실시간 시뮬레이션이 있습니다. RTOS를 사용하면 처리 시간이 10분의 1초 단위로 측정됩니다. 이 시스템은 시간 제한이 있으며 마감일이 정해져 있습니다. 이 유형의 시스템에서의 처리는 지정된 제약 조건 내에서 발생해야 합니다. 그렇지 않으면 시스템 오류가 발생합니다.

실시간 운영 체제의 예로는 항공 교통 관제 시스템, 명령 제어 시스템, 항공 예약 시스템, 심장 박동기, 네트워크 멀티미디어 시스템, 로봇 등이 있습니다.
실시간 운영 체제는 3가지 유형이 있습니다.

RTOS

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1. 하드 실시간 운영 체제: 이러한 운영 체제는 중요한 작업이 일정 시간 내에 완료되도록 보장합니다.

   예를 들어, 차체를 용접하기 위해 로봇을 고용합니다. 로봇이 너무 이르거나 너무 늦게 용접하면 자동차가 팔릴 수 없기 때문에 시간에 맞춰 로봇이 자동차 용접을 완벽하게 완료해야 하는 하드 실시간 시스템이다., 과학 실험, 의료 영상 시스템, 산업 제어 시스템, 무기 시스템, 로봇, 항공 교통 관제 시스템 등
   

2. 소프트 실시간 운영 체제: 이 운영 체제는 시간 제한에 약간의 완화를 제공합니다.

   예를 들어 – 멀티미디어 시스템, 디지털 오디오 시스템 등. 실시간 시스템에서는 명시적, 프로그래머 정의 및 제어 프로세스가 발생합니다. 단일 외부 이벤트를 처리하여 별도의 프로세스가 변경됩니다. 프로세스는 인터럽트에 의해 신호된 관련 이벤트가 발생하면 활성화됩니다.

   
   
   
   

   멀티태스킹 작업은 서로 독립적으로 실행되도록 프로세스를 예약하여 수행됩니다. 각 프로세스에는 서비스하는 이벤트의 상대적 중요성에 해당하는 특정 수준의 우선 순위가 할당됩니다. 프로세서는 우선순위가 가장 높은 프로세스에 할당됩니다. 우선순위 기반 선점 스케줄링이라고 하는 이러한 유형의 스케줄은 실시간 시스템에서 사용됩니다.
   

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3. 확고한 실시간 운영체제 : 이런 종류의 RTOS도 마감일을 준수해야 합니다. 작은 영향에도 불구하고 마감일을 놓치면 제품 품질 저하 등 의도하지 않은 결과가 발생할 수 있습니다. 예: 멀티미디어 애플리케이션.
4. 결정론적 실시간 운영 체제: 일관성은 이러한 유형의 실시간 운영 체제의 주요 핵심입니다. 모든 작업과 프로세스가 항상 예측 가능한 타이밍으로 실행되도록 보장하므로 타이밍 정확도가 매우 중요한 애플리케이션에 더 적합합니다. 예: 무결성, PikeOS.
   

장점:

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실시간 운영체제의 장점은 다음과 같습니다.

1. 최대 소비량: 장치 및 시스템의 활용도를 극대화합니다. 따라서 모든 리소스에서 더 많은 출력이 발생합니다.
   
2. 작업 전환: 이러한 시스템에서는 작업 이동에 할당되는 시간이 매우 적습니다. 예를 들어 이전 시스템에서는 약 10마이크로초가 소요됩니다. 한 작업을 다른 작업으로 전환하는 데 최신 시스템에서는 3마이크로초가 걸립니다.
   
3. 적용에 초점: 애플리케이션 실행에 집중하고 대기열에 있는 애플리케이션의 중요성은 줄입니다.
   
4. 임베디드 시스템의 실시간 운영 체제: 프로그램의 크기가 작기 때문에 RTOS는 전송 및 기타 분야와 같은 임베디드 시스템이 될 수도 있습니다.
   
5. 오류 없음: 이러한 유형의 시스템에는 오류가 없습니다.
   
6. 메모리 할당: 메모리 할당은 이러한 유형의 시스템에서 가장 잘 관리됩니다.

단점:
실시간 운영체제의 단점은 다음과 같습니다.

1. 제한된 작업: 동시에 실행되는 작업은 거의 없으며 오류를 방지하기 위해 소수의 응용 프로그램에 대한 집중도가 매우 낮습니다.
   
2. 과도한 시스템 리소스 사용: 때로는 시스템 리소스가 좋지 않고 비용도 많이 듭니다.
   
3. 복잡한 알고리즘 : 알고리즘은 디자이너가 작성하기에는 매우 복잡하고 어렵습니다.
   
4. 장치 드라이버 및 인터럽트 신호: 인터럽트에 가장 먼저 응답하려면 특정 장치 드라이버와 인터럽트 신호가 필요합니다.
   
5. 스레드 우선순위: 이러한 시스템은 작업을 전환할 가능성이 매우 낮기 때문에 스레드 우선순위를 설정하는 것은 좋지 않습니다.
   
6. 최소 스위칭: RTOS는 최소한의 작업 전환을 수행합니다.

일반 운영 체제와 실시간 운영 체제 비교: