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分时操作系统是把CPU的时间划分成长短基本相同的时间区间，即“时间片”，通过操作系统的管理，把这些时间片依次轮流地分配给各个用户使用。
它主要具有以下三个特点：
1)多路性：用户通过各自的终端，可以同时使用一个系统；
2)及时性：对用户提出的各种要求，能在较短或可容忍的时间内得到响应和处理；
3)独占性：在分时系统中，虽然允许多个用户同时使用一个CPU，但用户之间操作独立，互不干涉。
时操作系统主要针对小型机以上的计算机提出的，而单片机尽管CPU速度较低，但由于其任务的可预见性，作业调度和时间片的划分也就相对简单有效。单片机应用分时操作系统，尤其是多任务操作的情况下，可以避免底层重复性劳动，提高研制效率，缩短研发时间，同时也有利于多人的分工协作，产品的稳定性、可靠性也会得到提高。
常见的单片机分时操作系统划分的时间片一般都小于每一任务执行所花费的时间，当时间片用尽，任务尚未执行完即被挂起，等待下一次获得时间片后再执行。这就是分时操作的原理，而任务被挂起后，需要将当前的一些运行参数，如断点、寄存器状态等保护起来，以便下次轮转到时间片时能继续执行下去，这就会占用较多的RAM及堆栈区域，而且也要涉及到函数的可重人问题。这种方式实现的操作系统代码量都不会太小，占用系统资源较多，从而影响到系统的及时性。