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Sistemas RTO QNX

Sistemas RTO QNX. Grupo Nº11 Maksimchuk , Fabio Nicoletti , Mariela Romero, Melisa Tomasella , Mauricio. Sistemas RTO QNX. Reseña Histórica. Reseña Histórica - Hitos a lo largo del tiempo:. 1980: Primer núcleo de un sistema operativo en tiempo real básico 1982: Primera versión de QNX

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Presentation Transcript

  1. Sistemas RTO QNX Grupo Nº11 Maksimchuk, Fabio Nicoletti, Mariela Romero, Melisa Tomasella, Mauricio

  2. Sistemas RTO QNX Reseña Histórica

  3. Reseña Histórica - Hitos a lo largo del tiempo: • 1980: Primer núcleo de un sistema operativo en tiempo real básico • 1982: Primera versión de QNX • 1990: Rediseño de QNX + Salida de versiones comerciales

  4. Sistemas RTO QNX Introducción a los sistemas de tiempo real. Características

  5. Introducción a los Sistemas Operativos en tiempo real Un Sistema Operativo en tiempo real es un sistema operativo diseñado para aplicaciones de tiempo real. Debe garantizar un alto grado de determinismo y dar la respuesta sin errores en un lapso de tiempo corto.

  6. Características fundamentales: • Determinismo • Sensibilidad • Control de usuario • Fiabilidad • Tolerancia a los fallos Tipos de Sistemas Operativos en tiempo real: • SISTEMAS CRÍTICOS • SISTEMAS NO CRÍTICOS

  7. Características de diseño y soporte del Sistema Operativo en tiempo real: • Procesador. • Planificación y Procesos. • Comunicación entre procesos y sincronización. • Interrupciones. • Memoria. • Comunicaciones.

  8. PROCESADOR • Problemas con la capacidad de procesamiento. • Cuesta cumplir con el reloj interno del procesador. • Tasa de interrupciones elevada. • TIPOS DE DISEÑO DE LOS SISTEMAS OPERATIVOS EN CUANTO AL MANEJO DE EVENTOS: • Diseño guidado por eventos. • Diseño de compartición.

  9. PLANIFICACIÓN Y PROCESOS ESTADOS: Ejecución, preparado y bloqueado. Cola de procesos corta. Asignacióny ordenamiento de la cola de procesos por prioridades. COMUNICACIÓN ENTRE PROCESOS Y SINCRONIZACIÓN Semáforos. Problemas: inversión de prioridades y punto muerto. Envío de mensajes.

  10. MEMORIA Velocidad de acceso. Fragmentación. Paginación. COMUNICACIONES Lan bus o puertos serie.

  11. Sistemas RTO QNX Arquitectura

  12. ARQUITECTURA DE SISTEMAS OPERATIVOS EN TIEMPO REAL • La Memoria física se divide en dos regiones: USER SPACE y KERNEL SPACE. • El HW interactúa con el Kernel y el Kernel con el usuario. • Se quiere minimizar la latencia y el Jitter. • Clases de tiempo real: • TIEMPO REAL ESTRICTO • TIEMPO REAL FLEXIBLE • TIEMPO REAL FIRME

  13. ARQUITECTURA BASICA

  14. Alternativas de modificación del Kernel para reducir la latencia y el jitter: ATENCIÓN PRIORITARIA EN EL KERNEL ESTÁNDAR (PREEMPTABLE KERNEL) MODIFICACIONES SOBRE EL KERNEL ESTÁNDAR (PATCH)

  15. ATENCIÓN PRIORITARIA EN EL KERNEL ESTÁNDAR (PREEMPTABLE KERNEL)

  16. ATENCION PRIORITARIA EN EL KERNEL ESTANDAR

  17. MODIFICACIONES SOBRE EL KERNEL ESTÁNDAR (PATCH) Microkernel Nanokernel Recurso Kernel Extensiones POSIX de tiempo real añadidas al Kernel

  18. MODIFICACIONES EN EL KERNEL ESTANDAR (PATCH): MICROKERNEL

  19. MODIFICACIONES EN EL KERNEL ESTANDAR (PATCH): NANOKERNEL

  20. MODIFICACIONES EN EL KERNEL ESTANDAR (PATCH): RECURSO KERNEL

  21. MODIFICACIONES EN EL KERNEL ESTANDAR (PATCH): EXTENSIONES POSIX DE TIEMPO REAL AÑADIDAS AL KERNEL Consiste en modificar directamente al kernel del sistema operativo agregando librerías que den soporte a relojes, señales, semáforos, memoria compartida, etc.

  22. Arquitectura de QNX Microkernel

  23. Arquitectura de QNX

  24. Microkernel Responsabilidades: • IPC (Comunicación entre procesos) • Mensajes • Proxies • Señales • La comunicación de la red a bajo nivel. • Planificador de procesos. • Manejo de interrupciones del primer nivel.

  25. Microkernel Arquitectura Interna

  26. Procesos de un sistema QNX Administrador de procesos (Proc) Administrador del sistema de archivos (Fsys) Administrador de dispositivos (Dev) Administrador de red (Net)

  27. Administrador de Procesos • Fases del ciclo de vida de un proceso: creación, carga, ejecución y terminación. • QNX soporta tres primitivas de la creación de procesos: • Fork () • Exec () • Spawn ()

  28. Administrador del sistema de archivos • QNX implementa seis tipos de archivos: • Archivos regulares • Directorios • Accesos directos • Pipes y FIFOs • Archivos de bloques especiales • Archivo especial de carácter

  29. Administrador de dispositivos

  30. Administrador de red Ofrece tres rasgos avanzados: • Un mayor rendimiento a través de equilibrio de carga • Tolerancia a fallos a través de conectividad redundante • Puente entre las redes de QNX

  31. Diferencias con otros SO Comparación de QNX con la familia UNIX, Windows.

  32. Instalación de QNX Instalación típica de QNX

  33. Pasos para instalar QNX • Inserte el CD o el disquete en la unidad de lectura. • Reinicie su computadora. • Cuando arranca el sistema, simplemente siga las instrucciones que aparecen en pantalla. • Necesitara conocer la configuración de su Hardware ya que el instalador lo solicitara. • Luego, puede instalar cualquier software para QNX, el sistema ya estará listo para su uso.

  34. QNX Neutrino RTOCaracteristicas Tiempo real Arquitectura Microkernel Partición adaptativa Procesamiento Transparente Distribuido Arranque Rápido

  35. Tiempo real • Proporciona tiempos de respuesta rápidos y predecibles, gracias a: • Planificador basado en prioridades • Interrupción de latencias • Atención de interrupciones en un plazo previsible

  36. Arquitectura Microkernel

  37. Arq. Microkernel - Beneficios • Sistemas robustos • Facilita la identificación y corrección de errores • Actualización segura y rápida de componentes • Sistemas auto-reparables • La falla se limita al componente • Recuperación rápida del sistema

  38. Partición adaptativa • Asegura que los procesos críticos cuenten siempre con los recursos necesarios y cumplan los plazos de tiempo real. • CASOS: • Condiciones normales • Sobrecarga • Ciclos de procesamiento disponibles

  39. Partición adaptativa

  40. Procesamiento transparente distribuido

  41. Procesamiento transparente distribuido • Independencia de los recursos de su localización física en la red. • Comunicación mediante una sola capa. • Redundancia y balanceo de carga.

  42. Arranque rápido • OBJETIVO: cumplir requisitos de disposición temprana. • ESTRATEGIAS: • BIOS – lessboot • Microkernel • Activación instantánea de dispositivo

  43. PhotonmicroGUI

  44. Características • Configuración de pantallas múltiples. • ApplicationBuilder. • Compatibilidad con lenguajes asiáticos. • Rápida creación de prototipos. • Actualización de la interfaz de usuario sin reiniciar el sistema. • HMI (Human Machine Interface). • Phindows.

  45. Phindows • Es una herramienta de conexión a distancia. • Permite la interacción de aplicaciones Photon en Windows. • CARACTERÍSTICAS: • Brinda portabilidad y productividad. • Rendimiento ajustable a recursos disponibles. • Fuentes de ventana local. • Seguridad.

  46. Phindows • REQUERIMIENTOS: • QNX 6.3 o superior • Windows 2000, Windows XP

  47. SOFTWARE SOBRE QNX: REALFLEX Características Beneficios

  48. Sus características principales son: • Soporte de tiempo real, para seguimiento y control • Configuración STAND BY • Alto rendimiento y diseño eficaz para grandes bases de datos • Procesa datos en tiempo real • Guarda un histórico de las bases de datos • Dispone de alarmas, procesadores de eventos, de cálculos • Tiene capacidad de control • Tiene CSL- Lenguaje de comandos de secuencia • Soporta una amplia gama de protocolos estándares • Migración automática de sistemas heredados RealFlex 4 • Dispone de API del servidor de aplicaciones para interactuar con consolas QNX • Dispone de un kit de desarrollo de personal

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