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对于实时操作系统,通常少即是多

星星科技指导员 来源:嵌入式计算设计 作者:JOHN A. CARBONE 2022-11-10 14:41 次阅读
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选择包括您以前使用过的复杂 RTOSLinux 或轻量级 RTOS,它们可以加快现场部署并提供更小的占用空间,使长寿命支持变得更加简单。

对于许多军事系统来说,随着Linux的出现,RTOS的选择发生了急剧的变化。开发人员迷恋Linux作为免费的开源桌面操作系统,认为它可以用作其应用程序的目标操作系统。这些开发人员认为免费许可、没有

版税和 Linux 完整源代码的可用性是他们在下一个项目中使用它的人信服的理由。

在Linux之前,此类应用程序传统上是提供强大服务阵列的大型专有RTOS的职权范围。这些复杂的 RTOS 提供所需的功能,通常包括虚拟

内存、多独立安全级别 (MILS) 和大量用于安全、通信协议和支持大量开发系统的中间件。虽然Linux和复杂的RTOS产品提供了有吸引力的功能,但它们可能不是所有军事应用的最佳选择。通常,从长远来看,不太复杂的RTOS可能是更好的选择。

熟悉的有代价

考虑到Linux发行版和“重型”RTOS由于其复杂性而相对难以学习和使用的事实。Linux 包括数百个系统服务、进程模型虚拟内存架构和

数千万行开源代码。高端大型商用RTOS产品还包括许多功能和大量代码,这使得它们难以掌握。两者都面临着响应实时事件的挑战,因为它们的复杂性必然会降低它们的性能。最后,虽然Linux被认为是“免费的”,但开发人员必须承担配置,培训和支持的负担,或者付钱给其他人来提供这些服务。同样,复杂的专有RTOS往往很昂贵,许多都包括每单位制造的特许权使用费。

相比之下,一些军事系统需要低成本开发和快速部署,对于这些系统,

Linux或复杂的RTOS可能不是最佳选择。对于那些不需要数百个RTOS服务、虚拟内存等的系统,不太复杂的RTOS通常更适合。有许多可用的 COTS RTOS 产品提供更少的学习服务,在其不太复杂的架构中开销更少。这些选项提供更小的代码大小、更易于学习的 API 和更好的性能。此外,许多不太复杂或轻量级的RTOS产品包括Linux的完整源代码和免版税许可,没有开源软件附带的大小,性能或安全问题。

现在,经过几年的 Linux 试验,并与缓慢、复杂、承载版税的专有 RTOS 作斗争,这些要求较低的军事应用程序的开发人员 - 就像他们在

消费设备、医疗设备和工业控制等商业市场的同事一样——发现他们的项目更有可能通过使用精简的、 快速,廉价的RTOS,正好适合他们的应用。

选择更少,得到更多

我们鼓励开发人员在为不需要其复杂性的项目选择旧的、熟悉的RTOS 之前三思而后行。对于那些不需要复杂RTOS所有功能的应用程序使用更简单的RTOS,通常可以更好地为这些开发人员提供服务。许多军用嵌入式实时系统只需要一些基本的RTOS功能,例如基于优先级的抢占式调度,动态内存分配和恢复,任务间消息传递,中断管理,资源锁定信号量,计时器等。

为了满足这些基本需求,轻量级实时操作系统可以满足军事电子领域的许多应用,包括便携式电池供电设备、相机、远程传感器,甚至航空电子设备。认证工作(对于那些选择遵循DO-178B,EAL或类似标准的军事系统)通过访问RTOS的完整源代码和部署系统中包含的非常少量的代码来简化。这些器件的开发人员可以通过选择轻量级 RTOS 来最大限度地缩短开发时间,该 RTOS 既能满足他们的需求,又不会增加复杂性。缩短开发时间会带来降低开发成本、加快部署速度和提高价值的红利。它们还可以从更小的内存占用和更快的实时性能中受益。对于这些应用程序,“更少”实际上更好,并为开发人员提供“更多”。

嵌入式市场预测者最近对嵌入式开发人员进行的一项调查结果支持了“少即是多”的格言。这项调查显示,最近使用某些RTOS的开发人往往比使用其他操作系统的开发人员更频繁地按时或提前完成项目。这一观察结果表明,所使用的RTOS在及时完成嵌入式开发项目方面发挥着作用。

教训:“避免矫枉过正”

这种“少即是多”的方法对一些军事系统开发人员很有吸引力,否则他们可能会选择使用Linux或复杂的RTOS。Linux和大型RTOS是很好的技术,可能是许多军事应用的理想选择,但它们并不是所有应用的最佳选择。建议开发人员考虑这种区别。要求适中的项目很常见,这些项目可能更适合市场上众多轻量级 RTOS之一。为了加快上市时间,通常“少即是多”。

审核编辑:郭婷

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