Операционная система реального времени qnx
| Вид материала | Документы |
- Digital Equipment Corporation) в городе Мейнард (штат Массачусетс, сша) для семейства, 150.6kb.
- Avidius» Цифровая система видеонаблюдения реального времени «avidius», 30.09kb.
- Операционная система, 158.81kb.
- Лекция №5 операционная система ms-dos, 262.55kb.
- Примерная рабочая программа по курсу "Системы реального времени" Факультет экономический, 31.24kb.
- Чики аппаратуры и программного обеспечения при создании первых крупных территориально-распределенных, 178.72kb.
- Рабочая учебная программа по дисциплине «Системы реального времени» Направление №230100, 94.8kb.
- Конспект лекций по курсу "Информатика". Тема техническое и программное обеспечение, 1025.6kb.
- Программа элективного курса "Операционная система Linux" предназначена для изучения, 57.77kb.
- Государственный Университет «Операционная система Windows», 165.44kb.
Операционная система реального времени QNX
(Частые Вопросы и Ответы)
Научный центр Науцилус ilus.ru
1. Что такое операционная система реального времени (ОС РВ)? В чем отличие ОС РВ от других ОС?
Часто под работой в реальном времени понимают просто работу в диалоговом режиме (например, в банковском деле, системах резервирования билетов). В таких системах пользователи ожидают ответ от системы в течение нескольких секунд и, как правило, они этот ответ получают. Если ответ приходит позже, то пользователь вправе быть недовольным, но если в конечном счете ожидаемый результат получен, то система функционирует правильно. Существуют однако применения, когда это не так. Для некоторого класса работ в реальном времени получение ответа от системы за время, большее требуемого, рассматривается как неполучение ответа или получение неверного ответа. Именно в этом смысле под операционной системой реального времени понимается система, которая гарантирует определенное время реакции на любые события. Как правило, для сохранения непрерывности управления это время должно иметь значение от нескольких микросекунд до нескольких миллисекунд.
QNX является прежде всего операционной системой реального времени для IBM PC. Время реакции QNX, измеряемое в виде времени переключения контекста между задачами, колеблется от нескольких миллисекунд до нескольких десятков микросекунд в зависимости от версии QNX и от ПЭВМ, на которой это время измерялось. Кроме этого очевидного достоинства, QNX является сетевой, многозадачной, многоконсольной, многопользовательской операционной системой с развитым интерфейсом.
2. Когда была разработана QNX? В каких областях применяется QNX? Какие системы реализованы на базе ОС QNX?
QNX, появившаяся в 1982 году, была первой в мире многопользовательской, многозадачной операционной системой реального времени. Разработана фирмой Quantum Software Systems, позднее QNX Software Systems (Канада), основанной Гордоном Беллом и Дэном Доджем.
Системы на базе QNX внедрены во многих сотнях фирм, среди которых такие известные и крупные, как 3M, Du Pont, Ferranti-Packard, General Motors, Kodak и другие. Основная область применения QNX - это автоматизация в промышленности в таких отраслях как добыча и транспортировка газа и нефти, управление технологическими процессами в металлургии, машиностроении, химической промышленности, водоснабжение, энергетика (включая атомные электростанции), управление роботами. Так фирма Texaco использует QNX для удаленного управления оборудованием по добыче нефти и газа на платформах в Мексиканском заливе. Фирмы General Electric и General Dynamics используют QNX для управления и мониторинга станов холодной прокатки стали. Фирма Maritime Nuclear, обеспечивающая часть атомной энергетики Канады, использует QNX для управления тепловыми и атомными электростанциями. QNX успешно используется в системах управления роботами (фирмы Ford, IBM, Nortern Telecom). Успешно используется QNX в торговых автоматах, торговых точках, интеллектуальных кассовых аппаратах (системы POS - Point-of-Sale), объединяемых в сети.
QNX широко применяется в банковском деле. Так фирма VISA использует систему на базе QNX для работы с кредитными карточками во всех региональных офисах в Северной Америке. Часто QNX применяется в области коммуникаций, в частности, фирма Panasonic разработала систему речевой электронной почты на базе QNX.
3. Существуют ли реально работающие системы под управлением ОС QNX в России?
Несмотря на то, что до 1990 года ОС QNX подпадала под запрет COCOM’а на поставки в страны Восточного блока как технология двойного назначения, в настоящее время в России на базе QNX реализовано большое количество систем. Как правило, это системы в промышленности, которые управляют сложным и ответственным процессом с очень высокими требованиями ко времени реакции на аварийные ситуации, к надежности и непрерывности управления. Вот лишь некоторые реально работающие системы:
- система управления северными магистральными нефтепроводами, г. Ухта. Система включает в себя шесть операторских мест с горячим резервированием, которые выполняют управление одновременно по четырем направлениям магистрального нефтепровода на участке Ярославль-Ухта (протяженность 1500 км);
- система автоматизации станов холодной прокатки. Внедрена на 5-ти клетевом стане 630 Магнитогорского металлургического комбината. Системы управления металлургическим производством на базе QNX работают в Норильске, Нижнем Тагиле, Электростале;
- система по закачке эфиров целлюлозы для Ромашкинского месторождения (г. Альметьевск);
- автоматизированная банковская система (г. Набережные Челны);
- система автоматизации стенда испытаний двигателей (г.Уфа, Уфимское моторостроительное объединение);
- система автоматизации сбора лабораторных анализов на Ачинском глиноземном комбинате и другие.
4. В чем отличие (преимущества и недостатки) QNX от других операционных систем реального времени?
В настоящее время многие ОС РВ показывают близкие значения показателей эффективности, поэтому одним из наиболее важных условий успеха операционной системы (наряду с высокой производительностью) является наличие в ней развитой среды разработки, графических интерфейсов, сетевой поддержки, возможность работы на многопроцессорных средствах. Среди наиболее известных ОС РВ для IBM PC таких как, RTMX (фирма RTMX-Uniflex), AMX (фирма Kadak Products Ltd.), OS-9000 (Microwave Systems), FlexOS (Novell Dedicated Sys Bus Unit), Lynx OS (Lynx Real-Time Systems), VRTX (Ready Systems) и др., QNX выгодно выделяется полным набором инструментальных средств, к которым пользователь привык в DOS или UNIX. Кроме того, благодаря архитектуре микроядра и модульности QNX обладает уникальной способностью к масштабированию как вверх (сложные распределенные системы управления) так и вниз (малогабаритные встроенные системы, включая “слепые” узлы распределенных систем).
Однако надо отметить, что недостатком QNX является то, что QNX работает только на платформе IBM PC, в то время как многие другие ОС РВ функционируют сразу на нескольких платформах, что является привлекательным для некоторых пользователей. Этот недостаток преодолен в ОС Neutrino, поддерживаемой помимо x86 процессорами MIPS и PowerPC.
5. В чем особенности локальной сети QNX ?
Особенностью локальной сети QNX по сравнению, например, с локальными сетями Netware или Lantastic, является то, что в QNX в рамках локальной сети доступны все аппаратные и программные ресурсы, имеющиеся на каждом компьютере (при этом естественно имеются хорошо развитые средства защиты ресурсов, разграничения привилегий и прав доступа). В качестве ресурса, доступного абонентам (процессам) в рамках локальной сети QNX, могут выступать файловое пространство (на жестких и гибких дисках), процессор, клавиатура, экран, последовательные и параллельные порты, любой программный ресурс. Типичной для QNX является ситуация, когда для всех пользователей в локальной сети ставится один адаптер, поддерживающий связь с удаленными объектами (например, по сети Bitbus), а все пользователи могут параллельно пользоваться сервисом этого адаптера. Чрезвычайно высокая устойчивость сети QNX к сбоям обеспечивается технологией FLEET, позволяющей автоматически, без участия прикладного ПО, направлять данные по дублирующей линии связи при отказе основной линии или сетевого контроллера.
6. Какой графический интерфейс пользователя в QNX?
В QNX можно использовать три различные графические оболочки на выбор: X Windows, портированная из UNIX – самая мощная, QNX Windows – самая распространенная (самая ранняя разработка) и Photon – самая компактная (последняя разработка). Любая графическая оболочка функционирует как отдельная задача в многозадачной среде.
7. Можно ли обмениваться данными между QNX и MS Windows или UNIX?
QNX дает возможность полностью прозрачной работы с файлами данных в MS Windows (на дискетах и в разделах жесткого диска) одновременно с использованием файлов QNX. Используя специализированные средства в MS Windows или в UNIX, можно работать через сеть в графической среде Photon под QNX, функционирующей на другой машине.
В QNX реализованы средства интеграции с другими операционными системами по протоколам Netbios и TCP/IP с использованием адаптеров Arcnet, Ethernet, TCNS, Token Ring, FDDI, последовательного канала. Важной особенностью является то, что QNX может распознавать пакеты других сетей. Это позволяет к одному физическому кабелю присоединять ЭВМ, принадлежащие к различным локальным сетям; при этом различные сети не будут мешать друг другу.
8. Насколько развита среда разработки в ОС QNX? Легко ли разрабатывать системы под QNX?
Работая в среде QNX, пользователь остается в похожей на другие ОС среде, включающей в себя текстовые редакторы, файл менеджеры, большое количество утилит, табличные процессоры и т.д., языки программирования (Ассемблер, C, C++, Fortran, Pascal, Basic), базы данных. Многие из них имеют абсолютно такой же внешний интерфейс, как в DOS или UNIX. Дополнительным достоинством QNX является то, что пользователь может на одном мониторе иметь несколько консолей в текстовом режиме и переключаться с одной на другую по "горячей клавише". Например, на одной консоли пользователь может корректировать программу, на другой - работать с электронным справочником, на третьей - запустить программу на трансляцию. При этом задачи, использующие различные консоли, работают параллельно.
ОС QNX4 и Neutrino сертифицированы как POSIX-совместимые (стандарт ОС на переносимость приложений). Это означает, что почти все программы для операционных систем типа UNIX могут быть легко перенесены в QNX или Neutrino. Те, кто программирует для UNIX, найдет в интерфейсе разработчика знакомые команды и утилиты. За многолетний срок развития QNX сформировано несколько библиотек программ для разработчика, портированы мощные средства из UNIX, (такие как X Window System), независимыми разработчиками предложено множество специализированных средств для разработки.
9. Есть ли готовые пакеты в ОС QNX, которые можно быстро внедрить?
Да, и довольно широкий спектр применений. ОС QNX широко используется различными фирмами как базовая операционная система для создания пакетов для АСУ ТП (SCADA). Одной из наиболее распространенных систем (более 1500 внедренных проектов) в этом классе является пакет RealFlex фирмы RealFlex Systems, США. Используя возможности QNX, RealFlex обеспечивает возможность одновременной работы нескольких десятков рабочих мест операторов в рамках единой системы, связанных между собой по локальной сети, по выделенному или коммутируемому каналу связи (через телефонные и радио модемы).
Другой, более новый SCADA пакет, имеющий некоторые преимущества - Sitex фирмы Jade Software, Великобритания.
10. Какие средства для работы с Интернет есть в QNX?
Одной из наиболее популярных составных частей QNX является набор средств для работы с протоколом TCP/IP, который является основой Интернет. Помимо стандартного браузера Mosaic для UNIX, портированного в QNX, имеется целый набор средств разработки Интернет-приложений (IAT), включающий специализированные браузеры Voyager и Voyager Pro. Основное их различие в том, что первый предназначен для встроенных систем. Он настолько компактен, что вместе с ОС и графической оболочкой Photon может уместиться на одной дискете, что подтверждает демонстрационная дискета. Второй обладает всеми возможности работы с Интернет, такими как FTP, E-mail и др. Кроме того, фирмой Intel, купившей лицензию на IAT, предлагается специализированный набор разработчика Интернет-приложений EXPLR2, включающий одноплатный компьютер для встроенных систем, позволяющий легко спроектировать телевизионную приставку с функциями доступа в Интернет.
11. Чем отличается ОС Neutrino от QNX?
ОС Neutrino – специализированная ОС для встроенных систем. Это означает кросс-платформенную разработку: генерация кода ведется на PC под ОС QNX, а отладка и исполнение – на целевой машине. Neutrino функционирует на процессорах MIPS и PowerPC, которые часто используются для встроенных систем. Ядро Neutrino еще компактнее, чем у QNX, вместо термина микроядро применяют “наноядро”.
12. А цена?
Конечно, цена ОС QNX в целом выше, чем на DOS или на Windows. Однако, это верно не во всех случаях. Особенностью ОС QNX является ее модульная структура. Для различных систем требуется различный набор модулей, так что Вы можете “сконструировать” такую ОС, какая Вам необходима - не больше и не меньше.
А платформу реального времени на базе Neutrino предполагается в скором времени предоставлять разработчикам бесплатно.
13. Где можно узнать об ОС QNX поподробнее?
Прежде всего - на Web-сервере om. Об EXPLR2 - см. 2.com. Русскоязычную информацию по QNX можно найти на сайтах ilus.ru и u.