grupo nº11 maksimchuk, fabio nicoletti, mariela romero, melisa tomasella, mauricio
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Sistemas RTO QNX
Grupo Nº11Maksimchuk, FabioNicoletti, MarielaRomero, MelisaTomasella, Mauricio
Sistemas RTO QNXReseña 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•1990: Rediseño de QNX + Salida de versiones comerciales
Sistemas RTO QNXIntroducción a los sistemas de tiempo real. Características
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.
DeterminismoSensibilidadControl de usuarioFiabilidadTolerancia a los fallos
Tipos de Sistemas Operativos en tiempo real:
Características fundamentales:
SISTEMAS CRÍTICOSSISTEMAS NO CRÍTICOS
Características de diseño y soporte del Sistema Operativo en tiempo real:
Procesador.Planificación y Procesos.Comunicación entre procesos y sincronización.Interrupciones.Memoria.Comunicaciones.
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.
PLANIFICACIÓN Y PROCESOS
ESTADOS: Ejecución, preparado y bloqueado. Cola de procesos corta. Asignación y ordenamiento de la cola de procesos por prioridades.
COMUNICACIÓN ENTRE PROCESOS Y SINCRONIZACIÓN
Semáforos. Problemas: inversión de prioridades y punto muerto.Envío de mensajes.
MEMORIA
Velocidad de acceso. Fragmentación. Paginación.
COMUNICACIONES
Lan bus o puertos serie.
Sistemas RTO QNXArquitectura
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
ARQUITECTURA BASICA
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)
ATENCIÓN PRIORITARIA EN EL KERNEL ESTÁNDAR (PREEMPTABLE KERNEL)
ATENCION PRIORITARIA EN EL KERNEL ESTANDAR
MODIFICACIONES SOBRE EL KERNEL ESTÁNDAR (PATCH)
•Microkernel•Nanokernel•Recurso Kernel•Extensiones POSIX de tiempo real añadidas al Kernel
MODIFICACIONES EN EL KERNEL ESTANDAR (PATCH):MICROKERNEL
MODIFICACIONES EN EL KERNEL ESTANDAR (PATCH):NANOKERNEL
MODIFICACIONES EN EL KERNEL ESTANDAR (PATCH):RECURSO KERNEL
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.
Arquitectura de QNXMicrokernel
Arquitectura de QNX
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.
Microkernel
Arquitectura Interna
Microkernel
Procesos de un sistema QNXAdministrador de procesos (Proc)
Administrador del sistema
de archivos (Fsys)
Administrador de dispositivos
(Dev)
Administrador de red (Net)
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 ()
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
Administrador de dispositivos
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
Diferencias con otros SO
Comparación de QNX con la familia UNIX, Windows.
QNX Windows UnixSistemas operativo
en tiempo real basado en Unix que
cumple con la norma POSIX
Familia de SO de interfaz grafica (GUI)
Portable, multitarea y multiusuario
Linux Mac OS XMultitarea Multitarea Multitarea Multitarea
Estabilidad avanzada
Estabilidad Estabilidad Estabilidad
Escalabilidad Escalabilidad Escalabilidad Escalabilidad
Flexible Flexible Flexible
Interfaz grafica llamada Photon o Photon microGUI que es el sistema de ventanas.
Toda la información presentada al usuario es gráfica.
Interfaz grafica llamada X Window o puede funcionar en modo consola.
Interfaz Grafica desarrollada en Objective-C
Prácticamente ningún ataque de virus.
Altamente atacado por virus
Bajo ataque de virus
Bajo ataque de virus
QNX Windows Linux Mac OS XUtilización en microcontroladores y sistemas críticos.
Utilización en computadores personales.
Utilización en computadores personales y servidores debido a su seguridad.
Utilización en computadores personales.
Funciona en procesadores INTEL: 386, 486, Pentiums y sus clones como AMD, Nat Semiconductor, Cyrix y SGS Thompson.
Funciona en procesadores Intel y Alpha.
Funciona en procesadores Intel, Sparc, Alpha y Power PC.
Funciona en procesadores Intel.
Desarrolladores pueden personalizar el sistema operativo fácilmente para satisfacer las necesidades de su aplicación
No permite el acceso al código fuente
Acceso al Código fuente (permite personalizar el funcionamiento y auditar la seguridad y privacidad de los datos tratados)
No permite el acceso al código fuente
Instalación de QNXInstalación típica de QNX
1. Inserte el CD o el disquete en la unidad de lectura. 2. Reinicie su computadora.3. 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.
Pasos para instalar QNX
QNX Neutrino RTOCaracteristicas
Tiempo real
Arquitectura Microkernel
Partición adaptativa
Procesamiento Transparente
Distribuido
Arranque Rápido
Proporciona tiempos de respuesta rápidos y predecibles, gracias a:
◦ Planificador basado en prioridades
◦ Interrupción de latencias
◦ Atención de interrupciones en un plazo previsible
Tiempo real
Arquitectura Microkernel
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
Arq. Microkernel - Beneficios
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
Partición adaptativa
Diseños de partición fija
Partición QNX adaptativa
•Son ineficientes.•La capacidad sobrante de CPU no puede ser utilizada.•Los requerimientos de CPU se fijan de antemano para prever la demanda máxima.
•Ofrece las garantías mínimas de tiempo de CPU a las particiones.•La capacidad sobrante CPU se utiliza cuando está disponible.•Los procesos pueden superar sus límites de presupuesto cuando hay ciclos disponibles.
Partición adaptativa
Procesamiento transparente distribuido
Independencia de los recursos de su localización física en la red.
Comunicación mediante una sola capa.
Redundancia y balanceo de carga.
Procesamiento transparente distribuido
OBJETIVO: cumplir requisitos de disposición temprana.
ESTRATEGIAS:◦ BIOS – less boot◦ Microkernel◦ Activación instantánea de dispositivo
Arranque rápido
Photon microGUI
Configuración de pantallas múltiples. Application Builder. Compatibilidad con lenguajes asiáticos. Rápida creación de prototipos. Actualización de la interfaz de usuario sin
reiniciar el sistema. HMI (Human Machine Interface). Phindows.
Características
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.
Phindows
REQUERIMIENTOS:
◦ QNX 6.3 o superior
◦ Windows 2000, Windows XP
Phindows
SOFTWARE SOBRE QNX: REALFLEX
CaracterísticasBeneficios
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
Sus beneficios son:
Alta velocidad
Redundancia en el procesamiento para recuperación ante fallos
Los usuarios tienen acceso a la interfaz del operador, bases de
datos SQL, páginas web
Compatibilidad con un gran número de RTOS
Permite efectuar captura de eventos del sistema
Se pueden desarrollar aplicaciones
Interface Gráfica de Usuario
Muchas gracias por su atención…
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