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Windows 10 soft real-time é um novo recurso com Windows 10 IoT Enterprise versão 21H2 que permite aos fabricantes de dispositivos introduzir recursos suaves em tempo real em seus dispositivos.
Esse comportamento em tempo real é introduzido por meio de quatro configurações principais:
Isolamento da CPU: migra os distúrbios no nível do sistema das CPUs isoladas, reduzindo a tremulação potencial para o aplicativo em tempo real do usuário
Fixação personalizada de ISR/DPC em CPUs isoladas: todas as interrupções de hardware são roteadas para o sistema e núcleos não em tempo real, mas escrevendo um driver ISR/DPC personalizado, você pode rotear as interrupções específicas do dispositivo para os núcleos em tempo real.
Herança de prioridade para mutexes: essa configuração garante que o thread de prioridade mais alta seja executado, mesmo em cenários complexos de vários threads.
Até 16 níveis de prioridade de thread RT: isso permite que o programador divida recursos entre tarefas em tempo real para garantir que os mais importantes sejam executados primeiro.
O que é um sistema operacional Real-Time?
Ao executar um programa, um sistema operacional normal fornece resultados determinísticos, mas permite um tempo não determinístico para concluir uma tarefa. Em um sistema operacional em tempo real, os resultados da execução do programa e o tempo necessário para obter esses resultados são (pelo menos parcialmente) determinísticos.
Real-Time difícil versus Real-Time suave
Um sistema operacional em tempo real difícil é aquele em que o tempo gasto é determinístico para um momento exato. Esses sistemas operacionais são implantados em casos de uso em que a falha na obtenção de resultados no tempo representa uma falha total do sistema. Exemplos incluem microcontroles dentro de um motor de carro ou avião, impressoras, cortadores a laser etc. O sistema operacional Real-Time do Azure é um exemplo desse sistema operacional.
Um sistema operacional suave em tempo real é aquele em que há uma pequena janela de tempo para conclusão do programa em vez de um momento preciso devido a um pouco de tremulação do sistema operacional. Sistemas suaves em tempo real, embora menos precisos, podem ser executados em vários núcleos e impor menos restrições aos aplicativos. Esse é o tipo de desempenho em tempo real que você pode esperar de Windows 10 IoT Enterprise depois de usar este guia.
Quando preciso Real-Time desempenho?
O desempenho em tempo real não é necessariamente um desempenho mais rápido. É apenas um desempenho previsível. Se você quiser um melhor desempenho geral do sistema– o soft em tempo real pode não ser o melhor caminho para alcançá-lo. No entanto, se você tiver uma restrição do mundo real (como um cálculo que deve ser executado antes que o ambiente de um robô seja alterado ou um motor que deve ser ativado antes que uma correia transportadora se mova) então o tempo real pode ser o que você precisa.
Dispositivos suaves em tempo real são usados com mais frequência em um loop de controle mais amplo para disparar comportamentos de um computador de estado. Loops de controle em tempo real menores ficam dentro do loop mais amplo e operam em microcontroles independentes até que o computador soft em tempo real forneça uma entrada para alterar seu comportamento. Muitos loops de comando e controle têm demandas extenuantes de tempo de ciclo e precisam usar um dispositivo em tempo real rígido no loop para controle direto.
Próximo: Como configurar um dispositivo para Real-Time desempenho