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,包括可穿戴設備、智能電表、智能家電及汽車(chē)等設備。隨著(zhù)大家對聯(lián)網(wǎng)設備及其提供信息的依賴(lài)不斷增加, 服務(wù)時(shí)間、可靠性等因素對其成功和整個(gè)物聯(lián)網(wǎng)生態(tài)系統起著(zhù)關(guān)鍵作用。智能家電及車(chē)載信息娛樂(lè )音響主機代表了一大類(lèi)同時(shí)需要互聯(lián)性和高度可靠執行性的物聯(lián)網(wǎng)系統。
一個(gè)實(shí)時(shí)操作系統與一個(gè)獨立的模式,如Mentor Graphics的Nucleus實(shí)時(shí)操作系統,能夠利用可在諸多系統芯片設備上應用的內存管理單元(MMU)來(lái)獨立和保護代碼模塊。
智能家電如洗衣機有一個(gè)豐富的用戶(hù)界面(UI),能夠處理任何數量的指令。該設備可以通過(guò)智能手機進(jìn)行遙控,連接輸電網(wǎng)絡(luò ),定點(diǎn)在電費比較便宜的非高峰時(shí)段洗滌。當然洗衣機必須能夠很好、很可靠地執行一項功能 -- 洗衣功能。工業(yè)系統有更加嚴格的實(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立于更高級別的功能運行,這點(diǎn)很重要。
汽車(chē)行業(yè)也在投資聯(lián)網(wǎng)汽車(chē),如收集遠程信息處理數據以及通過(guò)可更新和可下載的應用程序(Apps)提供車(chē)載信息娛樂(lè )系統(IVI)來(lái)滿(mǎn)足消費者的期望。汽車(chē)制造商面臨大量的審查以確保車(chē)載信息娛樂(lè )系統是安全的。應用程序下載不能干擾車(chē)載信息娛樂(lè )系統更關(guān)鍵的功能, 如后置攝像頭的視頻。在這種情況下,像 Android 操作系統可能是提供應用程序的可行性選擇,而車(chē)載信息娛樂(lè )系統的核心系統可基于 Linux 平臺。類(lèi)似的通用操作系統工業(yè)環(huán)境還可能包括一個(gè)實(shí)時(shí)操作系統(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(OS),可提供用戶(hù)界面和監督數據通信。
在實(shí)時(shí)操作系統下通過(guò)使用 MMU/MPU 實(shí)現代碼模塊獨立
一個(gè)實(shí)時(shí)操作系統與一個(gè)獨立的模式,如 Mentor Graphics 的 Nucleus 實(shí)時(shí)操作系統,能夠利用可在諸多系統芯片設備上應用的內存管理單元(MMU)來(lái)獨立和保護代碼模塊。圖1說(shuō)明了實(shí)時(shí)控制任務(wù)如何可以共享內核的受保護存儲區,而其他軟件任務(wù)分為各自的受保護存儲區。互聯(lián)功能和遠程更新共享相同的區域,而用戶(hù)界面和其他應用程序任務(wù)被分配到另一個(gè)獨立區域。獨立應用子系統的方法可防止互聯(lián)功能或用戶(hù)界面應用子系統破壞內核或者實(shí)時(shí)控制操作。
用一個(gè)進(jìn)程模式分離連接性和遠程更新的控制
使用實(shí)時(shí)操作系統優(yōu)于通用操作系統的一個(gè)好處就是其內核的實(shí)時(shí)特性。實(shí)時(shí)操作系統提供嚴格的實(shí)時(shí)調度,保證優(yōu)先級任務(wù)的運行。進(jìn)程模式實(shí)時(shí)操作系統能保證確定的實(shí)時(shí)調度,并增加了存儲保護。存儲保護并不改變任務(wù)的優(yōu)先級和系統反應。圖2顯示了應用程序(任務(wù)7)和遠程更新任務(wù)在分開(kāi)的獨立存儲區域能夠在同一優(yōu)先級執行而控制和連接任務(wù)可在更高的優(yōu)先級執行。這在很大程度上有別于通用操作系統中程序的執行方式。在受保護的實(shí)時(shí)操作系統環(huán)境下, 開(kāi)發(fā)人員可以自由地調整任務(wù)的優(yōu)先級,而無(wú)需將其合并到一個(gè)共同的存儲區域。
基于實(shí)時(shí)操作系統的進(jìn)程模式還允許進(jìn)程模塊(一個(gè)共同的獨立存儲區域內任務(wù)和庫功能的集合)在系統運行時(shí)不斷加載和卸載。這除了能明顯更新系統外,還可以允許開(kāi)發(fā)人員不斷地重新配置設備,使其具備不同的操作模式,切換不同的任務(wù)分離和優(yōu)先級配置。