CTI論壇(ctiforum)7月10日消息(記者 于鑫):物聯(lián)網(wǎng)(IoT)是一個(gè)跨越很多行業(yè)的技術(shù)發(fā)展趨勢(shì),包括可穿戴設(shè)備、智能電表、智能家電及汽車等設(shè)備。隨著大家對(duì)聯(lián)網(wǎng)設(shè)備及其提供信息的依賴不斷增加, 服務(wù)時(shí)間、可靠性等因素對(duì)其成功和整個(gè)物聯(lián)網(wǎng)生態(tài)系統(tǒng)起著關(guān)鍵作用。智能家電及車載信息娛樂音響主機(jī)代表了一大類同時(shí)需要互聯(lián)性和高度可靠執(zhí)行性的物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)。
一個(gè)實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)與一個(gè)獨(dú)立的模式,如Mentor Graphics的Nucleus實(shí)時(shí)操作系統(tǒng),能夠利用可在諸多系統(tǒng)芯片設(shè)備上應(yīng)用的內(nèi)存管理單元(MMU)來獨(dú)立和保護(hù)代碼模塊。
智能家電如洗衣機(jī)有一個(gè)豐富的用戶界面(UI),能夠處理任何數(shù)量的指令。該設(shè)備可以通過智能手機(jī)進(jìn)行遙控,連接輸電網(wǎng)絡(luò),定點(diǎn)在電費(fèi)比較便宜的非高峰時(shí)段洗滌。當(dāng)然洗衣機(jī)必須能夠很好、很可靠地執(zhí)行一項(xiàng)功能 -- 洗衣功能。工業(yè)系統(tǒng)有更加嚴(yán)格的實(shí)時(shí)控制要求,保證實(shí)時(shí)控制和其他重要操作能夠獨(dú)立于更高級(jí)別的功能運(yùn)行,這點(diǎn)很重要。
汽車行業(yè)也在投資聯(lián)網(wǎng)汽車,如收集遠(yuǎn)程信息處理數(shù)據(jù)以及通過可更新和可下載的應(yīng)用程序(Apps)提供車載信息娛樂系統(tǒng)(IVI)來滿足消費(fèi)者的期望。汽車制造商面臨大量的審查以確保車載信息娛樂系統(tǒng)是安全的。應(yīng)用程序下載不能干擾車載信息娛樂系統(tǒng)更關(guān)鍵的功能, 如后置攝像頭的視頻。在這種情況下,像 Android 操作系統(tǒng)可能是提供應(yīng)用程序的可行性選擇,而車載信息娛樂系統(tǒng)的核心系統(tǒng)可基于 Linux 平臺(tái)。類似的通用操作系統(tǒng)工業(yè)環(huán)境還可能包括一個(gè)實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)(RTOS)實(shí)行關(guān)鍵的實(shí)時(shí)控制功能,而 Linux,即通用操作系統(tǒng)(OS),可提供用戶界面和監(jiān)督數(shù)據(jù)通信。
在實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)下通過使用 MMU/MPU 實(shí)現(xiàn)代碼模塊獨(dú)立
一個(gè)實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)與一個(gè)獨(dú)立的模式,如 Mentor Graphics 的 Nucleus 實(shí)時(shí)操作系統(tǒng),能夠利用可在諸多系統(tǒng)芯片設(shè)備上應(yīng)用的內(nèi)存管理單元(MMU)來獨(dú)立和保護(hù)代碼模塊。圖1說明了實(shí)時(shí)控制任務(wù)如何可以共享內(nèi)核的受保護(hù)存儲(chǔ)區(qū),而其他軟件任務(wù)分為各自的受保護(hù)存儲(chǔ)區(qū);ヂ(lián)功能和遠(yuǎn)程更新共享相同的區(qū)域,而用戶界面和其他應(yīng)用程序任務(wù)被分配到另一個(gè)獨(dú)立區(qū)域。獨(dú)立應(yīng)用子系統(tǒng)的方法可防止互聯(lián)功能或用戶界面應(yīng)用子系統(tǒng)破壞內(nèi)核或者實(shí)時(shí)控制操作。
用一個(gè)進(jìn)程模式分離連接性和遠(yuǎn)程更新的控制
使用實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)優(yōu)于通用操作系統(tǒng)的一個(gè)好處就是其內(nèi)核的實(shí)時(shí)特性。實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)提供嚴(yán)格的實(shí)時(shí)調(diào)度,保證優(yōu)先級(jí)任務(wù)的運(yùn)行。進(jìn)程模式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)能保證確定的實(shí)時(shí)調(diào)度,并增加了存儲(chǔ)保護(hù)。存儲(chǔ)保護(hù)并不改變?nèi)蝿?wù)的優(yōu)先級(jí)和系統(tǒng)反應(yīng)。圖2顯示了應(yīng)用程序(任務(wù)7)和遠(yuǎn)程更新任務(wù)在分開的獨(dú)立存儲(chǔ)區(qū)域能夠在同一優(yōu)先級(jí)執(zhí)行而控制和連接任務(wù)可在更高的優(yōu)先級(jí)執(zhí)行。這在很大程度上有別于通用操作系統(tǒng)中程序的執(zhí)行方式。在受保護(hù)的實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)環(huán)境下, 開發(fā)人員可以自由地調(diào)整任務(wù)的優(yōu)先級(jí),而無需將其合并到一個(gè)共同的存儲(chǔ)區(qū)域。
基于實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)的進(jìn)程模式還允許進(jìn)程模塊(一個(gè)共同的獨(dú)立存儲(chǔ)區(qū)域內(nèi)任務(wù)和庫功能的集合)在系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)不斷加載和卸載。這除了能明顯更新系統(tǒng)外,還可以允許開發(fā)人員不斷地重新配置設(shè)備,使其具備不同的操作模式,切換不同的任務(wù)分離和優(yōu)先級(jí)配置。