自1990年以來,Bill lamie親自設計、開發和銷售了三種成功的商業RTOS產品——Nucleus RTX、Nucleus PLUS和ThreadX,后兩者在當今市場上仍然活躍。他的RTOS現在運行在超過25億臺嵌入式設備中,包括市場領先的消費品,如蘋果iPhone和惠普的噴墨打印機。Bill還發明并實施了搶占門限,這是一種在管理關鍵資源時消除不必要的上下文切換的新方法, 最近Bill Lamie創建了PX5 RTOS ,開始新的創業創新旅程,以下是Bill 發表的社交網絡上短文,第一篇討論了實時性、文檔和處理器支持三個指標,第二篇(續)討論工具、安全和網絡能力三個指標,最后一篇討論功能安全、調度和多核。
根據Aspencore最近的嵌入式調查(2023年5月),嚴謹的開發人員關心功能安全認證。功能安全認證——特別是IEC 61508、IEC 62304、ISO 26262和EN 50128標準—是實現RTOS安全為數不多的客觀措施之一。功能安全認證的主要特點之一,對于高級別的認證它要求100%的聲明和100%的分支決策覆蓋率測試。接下來的意思是,每個條件中的每個可能組合都必須通過RTOS測試套件進行驗證,從而確保沒有未經測試的路徑。這并不意味著RTOS或任何軟件都是完美的,但它確實確保了RTOS中的每條路徑都經過了測試。
如果RTOS沒有通過功能安全認證,則極有可能存在未經測試的執行路徑,這可能會導致失敗。對于安全關鍵設備來說,這可能是災難性的。即使對于非安全關鍵設備,RTOS故障也經常導致產品質量變差、客戶不滿意和客戶支持負擔增加。此外,使用不安全RTOS的設備更有可能遭受被黑客攻擊。出于所有這些原因,嚴謹的開發人員非常重視具有功能安全認證的RTOS!
正如Aspencore最近的嵌入式調查(2023年5月)所強調的那樣,嚴謹的開發人員關心RTOS調度—包括效率和上下文切換時間。今天的大多數RTOS都提供基于優先級的搶占式調度。在這個調度范式中,每個線程都有一個分配的優先級,由RTOS來安排準備執行的最高優先級線程,包括就地搶占執行的低優先級線程。上下文切換是用于搶占的機制,通常包括保存當前線程的狀態(寄存器、程序計數器、狀態寄存器)和恢復新的高優先級線程的狀態。這些基本概念相當簡單,但具體到每個RTOS調度的實現效率差異很大。嚴謹的開發人員知道這一點,確保調度效率和上下文切換時間是他們選擇RTOS的重要組成部分。
正如Aspencore最近的嵌入式調查(2023年5月)所示,嚴謹的開發人員需要RTOS
的全面多核處理器支持。多核通常有兩種方式:非對稱多處理(AMP)或對稱多處理(SMP)。在AMP多核中,每個內核將有自己的RTOS和應用程序代碼副本,并通過共享內存或其他硬件機制與其他內核進行通信。當應用程序可以有效地利用所有核心時,AMP是一個不錯的選擇。在SMP中,只有一個RTOS和應用程序代碼的副本。在這種情況下,RTOS將在所有可用的內核上動態負載平衡就緒線程。當處理要求因實時事件而需均衡負載時,SMP是一個不錯的選擇。大多數RTOS本質上支持AMP,但支持SMP要少得多。嚴謹的開發人員需要一個全面支持多核的RTOS——包括AMP和SMP。
編輯:黃飛
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原文標題:大咖談評估RTOS幾個重要指標(完)
文章出處:【微信號:麥克泰技術,微信公眾號:麥克泰技術】歡迎添加關注!文章轉載請注明出處。
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