非實時、軟實時、硬實時
首先要明白什么叫實時性？實時性考慮的不是速度、性能、吞吐量，而是確定性，也就是說：當一個事件發生的時候，可以確定性的保證在多長時間內得到處理，只要能滿足這個要求，就可以成為硬實時。比如：
操作系統1：當中斷發生時，可以保證在 1 秒內得到這里，那么它就是硬實時系統，雖然響應時間長，但它是確定的；
操作系統2：當中斷發生時，幾乎都可以在 1 毫秒內完成，那么那就不能成為硬實系統，雖然響應時間短，但是它不確定。
也看到有文章說：應該取消軟實時這個模棱兩可的說法，要么是實時，要么是非實時！
操作系統包含的功能很多：任務調度、內存管理、文件管理等等，其中最核心的就是任務調度，這也是非實時、軟實時、硬實時的區別。
也就是說，衡量實時性的指標就是：
1. 中斷延時：一個外部事件引發的中斷發生時，到相應的中斷處理程序條指令被執行時，所經過的時間；
2. 任務搶占延時：當一個高優先級的任務準備就緒時，從正在執行的低優先級任務中搶奪 CPU 資源所經過的時間；
不同的操作系統，其任務調度機制也是不一樣的，而這個調度機制的策略，又是與實際的使用場景相關的。因此，并不存在哪個好、哪個不好這樣的說法，合適的就是的！
比如：我們的桌面系統，需要考慮的是多任務、并發，需要同時執行多個程序，哪個程序慢一點，用戶無所謂，甚至覺察不到；但是對于一個控制系統，當一個外部傳感器輸入信號，觸發一個事件時，對應的處理必須立刻執行，否則耽擱 1 毫秒，結果可能就是差之千里！
四、x86 Linux 系統的調度策略
我們日常使用的 PC 機，它的主要目標是并行執行多任務，強調的是吞吐率(盡可能多的執行很多應用程序的代碼)，因此，采用的是分時操作系統，也就是每個任務都有一個時間片，當一個任務分配的時間片用完了，就自動換出（調度），然后執行下一個任務。
我們平常在寫 x86 平臺上寫普通的客戶端程序時，很少需要應用程序的調度策略和優先級，使用的是系統默認的調度機制。反過來說，也就是在某些需要的場合下，是可以設置進程的調度策略和優先級的。
例如在 Linux 系統中，可以通過 sched_setscheduler() 系統函數 設置 3 種調度策略：
1. SCHED_OTHER: 系統默認的調度策略，計算動態優先級（counter+20-nice），當時間片用完之后放在就緒隊列尾；
2. SCHED_FIFO: 實時調度策略，根據優先級進行調度，一旦占用CPU就一直執行，直到自己放棄執行或者有更高優先級的任務需要執行；
3. SCHED_RR: 也是實時調度策略，在 SCHED_FIFO 的基礎上添加了時間片。在執行時，可以被更高優先級的任務打斷，如果沒有更高優先級的任務，那么當任務的執行時間片用完之后，就會查找相同優先級的任務來執行。
1. 為什么 Linux 系統是軟實時的？
可能有小伙伴會有疑問：既然 Linux 系統中提供了 SCHED_FIFO 基于優先級的調度策略，為什么仍然不能稱之為真正的硬實時操作系統？這就要從 Linux 的發展歷史說起了。
Linux 操作系統在設計之初，就是為了桌面應用而開發的，在那個時代，多個終端(電傳打字機和屏幕)連接到同一個電腦主機，需要處理的是多任務、并行操作，并不需要考慮實時性，因此，在 Linux 內核中的一些基因，嚴重影響了它的實時性，例如有如下幾個因素：
(1) 內核不可搶占
我們知道，一個應用程序在執行時，可以在用戶態和內核態執行(當調用一個系統函數，例如：write 時，就會進入內核態執行)，此時任務是不可搶占的。
即使有優先級更高的任務準備就緒，當前的任務也不能立刻停止執行。而是必須等到當前這個任務返回到用戶態，或者在內核態中需要等待某個資源而睡眠時，高優先級任務才可以執行。
因此，這就很顯然無法保證高優先級任務的實時性了。
(2) 自旋鎖
自旋鎖是用于多線程同步的一種鎖，用來對共享資源的一種同步機制，線程反復檢查鎖變量是否可用。由于線程在這一過程中保持執行，因此是一種忙等待。一旦獲取了自旋鎖，線程會一直保持該鎖，直至顯式釋放自旋鎖。
自旋鎖避免了進程上下文的調度開銷，因此對于線程只會阻塞很短時間的場合是有效的，也就是說，只能在阻塞很短的時間才適合使用自旋鎖。
但是，在自旋鎖期間，任務搶占將會失效，這就是說，即使自旋鎖的阻塞時間很短，但是這仍然會增加任務搶占延時，讓調度變得不確定。
(3) 中斷的優先級是最高的
任何時刻，只要中斷發生，就會立刻執行中斷服務程序，也就是中斷的優先級是最高的。只有當所有的外部中斷和軟終端都處理結束了，正常的任務才能得到執行。
這看起來是好事情，但是想一想，如果有比中斷優先級更高的任務呢？假如系統在運行中，網口持續接收到數據，那么中斷就一直被執行，那么其他任務就可能一直得不到執行的機會，這是影響 Linux 系統實時性的巨大挑戰。
(4) 同步操作時關閉中斷
如果去看 Linux 內核的代碼，可以看到在很多地方都執行了關中斷指令，如果在這期間發生了中斷，那么中斷響應時間就沒法保證了。
A03B-0819-C152 S7-200
6ES7 211-0AA23-0XB0 CPU221 DC/DC/DC,6輸入/4輸出
6ES7 211-0BA23-0XB0 CPU221 繼電器輸出,6輸入/4輸出
6ES7 212-1AB23-0XB8 CPU222 DC/DC/DC,8輸入/6輸出
6ES7 212-1BB23-0XB8 CPU222 繼電器輸出,8輸入/6輸出
6ES7 214-1AD23-0XB8 CPU224 DC/DC/DC,14輸入/10輸出
6ES7 214-1BD23-0XB8 CPU224 繼電器輸出,14輸入/10輸出
6ES7 214-2AD23-0XB8 CPU224XP DC/DC/DC,14DI/10DO,2AI/1AO
6ES7 214-2BD23-0XB8 CPU224XP 繼電器輸出,14DI/10DO,2AI/1AO
6ES7 216-2AD23-0XB8 CPU226 DC/DC/DC,24輸入/16輸出
6ES7 216-2BD23-0XB8 CPU226 繼電器輸出,24輸入/16輸出
擴展模塊
6ES7 221-1BH22-0XA8 EM221 16入 24VDC，開關量
6ES7 221-1BF22-0XA8 EM221 8入 24VDC，開關量
6ES7 221-1EF22-0XA0 EM221 8入 120/230VAC，開關量
6ES7 222-1BF22-0XA8 EM222 8出 24VDC，開關量
6ES7 222-1EF22-0XA0 EM222 8出 120V/230VAC，0.5A 開關量
6ES7 222-1HF22-0XA8 EM222 8出 繼電器
6ES7 222-1BD22-0XA0 EM222 4出 24VDC 固態－MOSFET
6ES7 222-1HD22-0XA0 EM222 4出 繼電器 干觸點
6ES7 223-1BF22-0XA8 EM223 4入/4出 24VDC，開關量
6ES7 223-1HF22-0XA8 EM223 4入 24VDC/4出 繼電器
6ES7 223-1BH22-0XA8 EM223 8入/8出 24VDC，開關量
6ES7 223-1PH22-0XA8 EM223 8入 24VDC/8出 繼電器
6ES7 223-1BL22-0XA8 EM223 16入/16出 24VDC，開關量
6ES7 223-1PL22-0XA8 EM223 16入 24VDC/16出 繼電器
6ES7 223-1BM22-0XA8 EM223 32入/32出 24VDC，開關量
6ES7 223-1PM22-0XA8 EM223 32入 24VDC/32出 繼電器
6ES7 231-0HC22-0XA8 EM231 4入*12位精度，模擬量
6ES7 231-7PB22-0XA8 EM231 2入*熱電阻，模擬量
6ES7 231-7PD22-0XA8 EM231 4入*熱電偶，模擬量
6ES7 232-0HB22-0XA8 EM232 2出*12位精度，模擬量
6ES7 235-0KD22-0XA8 EM235 4入/1出*12位精度，模擬量
6ES7 277-0AA22-0XA0 EM277 PROFIBUS-DP接口模塊
6GK7 243-2AX01-0XA0 CP243-2 AS-i接口模塊
6ES7 253-1AA22-0XA0 EM253 位控模塊
6ES7 241-1AA22-0XA0 EM241 調制解調器模塊
6GK7 243-1EX00-0XE0 CP243-1 工業以太網模塊
6GK7 243-1GX00-0XE0 CP243-1IT 工業以太網模塊
附件
6ES7 291-8GF23-0XA0 MC291,新CPU22x存儲器盒,64K
6ES7 297-1AA23-0XA0 CC292,CPU22x時鐘/日期電池盒
6ES7 291-8BA20-0XA0 BC293,CPU22x電池盒
6ES7 290-6AA20-0XA0 擴展電纜,I/O擴展,0.8米,CPU22x/EM
序號
名稱
描述
訂貨號
1
CPU222 CN
CPU222 DC / DC / DC8 輸入/ 6 輸出
6ES72121AB230XB8
2
CPU222 CN
CPU222 AC / DC/Relay8 輸入/ 6 繼電器
6ES72121BB230XB8
3
CPU224 CN
CPU224 DC / DC / DC14 輸入/10 輸出
6ES72141AD230XB8
4
CPU224 CN
CPU224 AC / DC/Relay14 輸入/ 10 繼電器
6ES72141BD230XB8
5
CPU224XP CN
CPU224 XP DC / DC / DC14 輸入/ 10 輸出
6ES72142AD230XB8
6
CPU224XP CN
CPU224 XP AC / DC / 繼電器14 輸入/ 10 繼電器輸出
6ES72142BD230XB8
7
CPU226XP CN
CPU226 DC / DC / DC24 輸入/ 16 輸出
6ES72162AD230XB8
8
CPU226XP CN
CPU226 AC / DC / 繼電器24 輸入/ 16 繼電器
6ES72162BD230XB8
9
CPU221
CPU 221 DC / DC/DC 6 輸入/ 4 輸出
6ES72110AA230XB0
10
CPU221
CPU 221 AC / DC / 繼電器6 輸入/ 4 輸
6ES72110BA230XB0
11
CPU222
CPU222 DC / DC / DC8 輸入/ 6 輸出
6ES72121AB230XB0
12
CPU222
CPU222 AC / DC/Relay8 輸入/ 6 繼電器
6ES72121BB230XB0
13
CPU224
CPU224 DC / DC / DC14 輸入/10 輸出
6ES72141AD230XB0
14
CPU224
CPU224 AC / DC/Relay14 輸入/ 10 繼電器
6ES72141BD230XB0
15
CPU224XP
CPU224 XP DC / DC / DC14 輸入/ 10 輸出
6ES72142AD230XB0
16
CPU224XP
CPU224 XP AC / DC / 繼電器14 輸入/ 10 繼電器輸出
6ES72142BD230XB0
17
CPU226XP
CPU226 DC / DC / DC24 輸入/ 16 輸出
6ES72162AD230XB0
18
CPU226XP
CPU226 AC / DC / 繼電器24 輸入/ 16 繼電器
6ES72162BD230XB0
S7-200擴展模塊：
6ES7221-1BF22-0XA8 EM 221 數字量輸入模塊，8 輸入24V DC
6ES7221-1BH22-0XA8 EM 221 數字量輸入模塊，16 輸入24 VDC
6ES7222-1BF22-0XA8 EM 222 數字量輸出模塊，8 輸出24 VDC
6ES7222-1HF22-0XA8 EM 222 數字量輸出模塊，8 輸出繼電器
6ES7223-1BF22-0XA0 EM 223 數字量輸入/ 輸出模塊，4 輸入/4 輸出24V DC
6ES7223-1HF22-0XA8 EM 223 數字量輸入/ 輸出模塊，4 輸入24 VDC/4 繼電器輸出 6ES7223-1BH22-0XA8 EM 223 數字量輸入/ 輸出模塊，8 輸入/8 輸出24 VDC
6ES7223-1PH22-0XA8 EM 223 數字量輸入/ 輸出模塊，8 輸入24 VDC/8 繼電器輸出 6ES7223-1BL22-0XA8 EM 223 數字量輸入/ 輸出模塊，16 輸入/16 輸出24 VDC
6ES7223-1PL22-0XA8 EM 223 數字量輸入/ 輸出模塊，16 輸入24 VDC/16 繼電器輸出
6ES7231-0HC22-0XA8 EM 231 模擬量輸入模塊，4 輸入
6ES7231-7PB22-0XA8 EM 231 2 路輸入熱電阻
6ES7231-7PD22-0XA8 EM 231 4 路輸入熱電偶
6ES7232-0HB22-0XA8 EM 232 模擬量輸出模塊，2 輸出
6ES7235-0KD22-0XA8 EM 235 模擬量輸入/ 輸出模塊4 輸入/1 輸出
6ES7241-1AA22-0XA0 EM 241 調制解調器模塊
6ES7253-1AA22-0XA0 EM 253 定位模塊
6ES7277-0AA22-0XA0 EM 277 PROFIBUS-DP 模塊
6GK7243-1EX00-0XE0 CP 243-1 以太網模塊
6GK7243-1GX00-0XE0 CP 243-1 IT 版以太網模塊
6GK7243-2AX01-0XA0 CP 243-2 AS-i 接口模塊
6ES7291-8GE20-0XA0 MC 291，32K x 8 EEPROM 存儲器盒
6ES7291-8GF23-0XA0 存儲卡，64 Kbytes
6ES7291-8GH23-0XA0 存儲卡，256 Kbytes
6ES7297-1AA20-0XA0 CC 292，CPU 22x 時鐘/ 日期電池盒
6ES7297-1AA23-0XA0 新CPU 221 和222 時鐘卡（包括電池卡功能）
6ES7291-8BA20-0XA0 BC 293，CPU 22x 電池盒
6ES7290-6AA20-0XA0 擴展電纜，I/O 擴展，0.8 米，CPU 22x/EM
6ES7901-3CB30-0XA0 編程通訊電纜，PC/PPI，RS232/485 轉換，帶光電隔離，
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