VxWorks – новый подход в сердце телекоммуникационного оборудования

Человечество находится на стадии зависимости от встроенных компьютерных систем, которые окружают нас в повседневной жизни. Выполняя, казалось бы обычные действия, будь то пользование транспортом, медицинское обслуживание, простой телефонный звонок, мы непременно сталкиваемся со встроенными в медицинское, промышленное и телекоммуникационное оборудование компьютерными системами. Только отличие этих систем от обычных офисных в том, что они несоизмеримо более надежные, так как сбои в них могут повлечь не только финансовые потери, но и угрозу человеческой жизни.

Операционная система реального времени (ОСРВ) VxWorks – это первая коммерческая ОСРВ для создания отказоустойчивых и высоконадежных компьютерных систем. VxWorks основана на технологии "Protection Domain", которая дает возможность изолировать ядро ОС от приложений и сами приложения друг от друга. Это позволило ей выйти в лидеры на рынке ОСРВ. В VxWorks включены средства обнаружения и изоляции отказов и алгоритмы восстановления после отказов. Поддерживается технология создания систем высокой готовности имеющая коэффициент готовности 99,999%. ОСРВ VxWorks компании WindRiver Systems установлена, к примеру, на платформы высокой готовности CompactPCI CPX8000 корпорации Motorola Computer Group.

Примечательно, что все семейство VxWorks созданы с целью разработки программного обеспечения для встраиваемых компьютеров, которые работают в режиме реального времени. Несмотря на то, что VxWorks конфигурируемая система, ее модули выполнены на основе базового ядра, и не могут применятся в других средах, что защищает ее от внешнего проникновения. Параметры ядра VxWorks следующие: неограниченное число задач; количество уровней приоритета задач – 256; два способа планирования задач – вытеснением по приоритету и циклическое. Данные параметры дают возможность ускорить работу систем. Критические системные ресурсы управляются несколькими семафорами: вычислительными, двоичными, взаимоисключающими с приоритетным наследованием. Поддерживается детерминированное переключение контекста.

Классическая архитектура ОСРВ VxWorks построена на основе клиент-сервер в соответствие с технологией микроядра. Имея уникальное новшество на непрерываемом нижнем уровне ядра, где происходит исключительно обработка процессов планирования задач, управление взаимодействием задач и их синхронизации, система показывает высокие параметры надежности. Прочие функции ядра ОС, такие как ввод-вывод данных, управление памятью и т.п., выполняются через процессы на более высоком уровне. Такая удобная конфигурация дает детерминированность ядра, масштабируемость системы и быстродействие.

Сегодня ОСРВ VxWorks используется в НАСА, в телекоммуникационных оборудованиях компаний Alcatel, Motorola и др., в авиалайнерах Boeing, PostScript-принтерах, в томографах Siemens и в множестве других системах требующих высоких параметров надежности.