SO real-time: nuova evoluzione in corso
Architetture multi-core e virtualizzazione, elaborazione di contenuti multimediali e nuovi requisiti di sicurezza sono fra le sfide tecnologiche da affrontare per i sistemi operativi real-time embedded di ultima generazione
Un hardware sempre più complesso e distribuito in contesti tecnologici che spesso oggi vanno oltre gli ambienti classici (ufficio, fabbrica) sta portando a un nuovo processo evolutivo nello sviluppo dei sistemi operativi in tempo reale, conosciuti anche come RTOS (Real-Time Operating Systems). In sostanza, i requisiti che questi sistemi, sia di tipo proprietario sia open source, devono soddisfare per controllare in modo adeguato le varie applicazioni si innalzano e diversificano ulteriormente.
“Se solo pochi anni fa – spiega Davide Ricci, technical account manager di Wind River -
caratteristiche come scalabilità , determinismo, hard real-time, safety e protezione della memoria sembravano essere un ambizioso traguardo per i sistemi operativi real-time. Oggi la maggior parte degli utilizzatori le considerano ormai scontate. Una delle sfide alle quali gli sviluppatori devono oggi rispondere passa per la crescente complessità dell’architettura dei sistemi, spesso equipaggiati con più core per soddisfare ad esempio la necessità di elaborare contenuti multimediali. Questa necessità conduce alla seconda sfida, ossia quella di affiancare a sempre più affidabili meccanismi di IPC (Inter-Process Communication, ndr.), delle media-library in grado di gestire schermi multipli e applicazioni di grafica 3D”. Senza poi considerare la possibilità di avere più sistemi operativi in esecuzione su diversi core (virtualizzazione), utilizzandone uno per le problematiche più strettamente real-time (OS master) e l’altro per la gestione dei contenuti multimediali o delle applicazioni non critiche (OS guest). “Tutto questo avviene in un contesto di alta competitività dei mercati, che accorcia di gran lunga il time-to-market dei prodotti e rende necessaria l’adozione di standard e il supporto attraverso COTS (Commercial Off-The-Shelf, ndr.)”.
Sulla nuova fisionomia degli Rtos di ultima generazione influisce anche, secondo Filippo Ferrarese, responsabile tecnico di Microtask Embedded, la diffusione sempre più ‘pervasiva’ di funzioni intelligenti nei dispositivi elettronici, che si fonde oggi con la necessità di dover accedere alle loro interfacce tramite la Rete.
L’esplosione del numero di nodi in linea che sta portando alla migrazione verso architetture a più ampia ‘numerabilità ’ come IPV6 è, spiega, sostanzialmente pilotata dalla necessità di collegare in automatico sensori dei tipi più diversi, o ‘agenti’ intelligenti con compiti di supervisione, raccolta dati o monitoraggio. Per contro però, proprio una distribuzione così spinta richiede di ripensare gli aspetti legati alla sicurezza nei sistemi embedded. “Mai come oggi, un dispositivo intelligente che produce o consuma dati scambiati sulla Rete deve essere protetto contro accessi non controllati o contro i tentativi di sostituire flussi di dati corretti con informazioni truffaldine. Credo che il dominio della sicurezza, cioè la security, sia quello su cui occorra lavorare di più, soprattutto se l’accesso illegale a un dispositivo può provocare anomalie in grado di mettere a repentaglio l’incolumità fisica delle persone, ossia la safety. Basti pensare alle reti di distribuzione di elettricità , gas, acqua, o a quelle di alcuni sistemi di supervisione, ad esempio del traffico aereo, stradale, ferroviario; o alle reti presenti nei cosiddetti ‘edifici intelligenti’ o, più prosaicamente, alle reti di fabbrica. In sintesi condenserei nel termine ‘sicurezza’, inteso come ‘safety e security’, i trend di mercato e le richieste di nuovi contenuti che stiamo osservando attualmente. Dal punto di vista dei sistemi operativi real-time questo vuol dire fornire sempre di più ‘componenti’ sicure come IPsec, SSL, SSH, IKE, Radius e al contempo indirizzare gli aspetti di safety con tecniche come il partizionamento della memoria, la segregazione dei device driver e dei protocolli, e la certificazione in accordo con standard industriali riconosciuti, come ad esempio IEC61508.
L'articolo integrale è scaricabile in formato PDF al seguente link:
http://www.ilb2b.it/eo_embedded/approfondimento.asp?id=20070613013
Un hardware sempre più complesso e distribuito in contesti tecnologici che spesso oggi vanno oltre gli ambienti classici (ufficio, fabbrica) sta portando a un nuovo processo evolutivo nello sviluppo dei sistemi operativi in tempo reale, conosciuti anche come RTOS (Real-Time Operating Systems). In sostanza, i requisiti che questi sistemi, sia di tipo proprietario sia open source, devono soddisfare per controllare in modo adeguato le varie applicazioni si innalzano e diversificano ulteriormente.
“Se solo pochi anni fa – spiega Davide Ricci, technical account manager di Wind River -
caratteristiche come scalabilità , determinismo, hard real-time, safety e protezione della memoria sembravano essere un ambizioso traguardo per i sistemi operativi real-time. Oggi la maggior parte degli utilizzatori le considerano ormai scontate. Una delle sfide alle quali gli sviluppatori devono oggi rispondere passa per la crescente complessità dell’architettura dei sistemi, spesso equipaggiati con più core per soddisfare ad esempio la necessità di elaborare contenuti multimediali. Questa necessità conduce alla seconda sfida, ossia quella di affiancare a sempre più affidabili meccanismi di IPC (Inter-Process Communication, ndr.), delle media-library in grado di gestire schermi multipli e applicazioni di grafica 3D”. Senza poi considerare la possibilità di avere più sistemi operativi in esecuzione su diversi core (virtualizzazione), utilizzandone uno per le problematiche più strettamente real-time (OS master) e l’altro per la gestione dei contenuti multimediali o delle applicazioni non critiche (OS guest). “Tutto questo avviene in un contesto di alta competitività dei mercati, che accorcia di gran lunga il time-to-market dei prodotti e rende necessaria l’adozione di standard e il supporto attraverso COTS (Commercial Off-The-Shelf, ndr.)”.
Sulla nuova fisionomia degli Rtos di ultima generazione influisce anche, secondo Filippo Ferrarese, responsabile tecnico di Microtask Embedded, la diffusione sempre più ‘pervasiva’ di funzioni intelligenti nei dispositivi elettronici, che si fonde oggi con la necessità di dover accedere alle loro interfacce tramite la Rete.
L’esplosione del numero di nodi in linea che sta portando alla migrazione verso architetture a più ampia ‘numerabilità ’ come IPV6 è, spiega, sostanzialmente pilotata dalla necessità di collegare in automatico sensori dei tipi più diversi, o ‘agenti’ intelligenti con compiti di supervisione, raccolta dati o monitoraggio. Per contro però, proprio una distribuzione così spinta richiede di ripensare gli aspetti legati alla sicurezza nei sistemi embedded. “Mai come oggi, un dispositivo intelligente che produce o consuma dati scambiati sulla Rete deve essere protetto contro accessi non controllati o contro i tentativi di sostituire flussi di dati corretti con informazioni truffaldine. Credo che il dominio della sicurezza, cioè la security, sia quello su cui occorra lavorare di più, soprattutto se l’accesso illegale a un dispositivo può provocare anomalie in grado di mettere a repentaglio l’incolumità fisica delle persone, ossia la safety. Basti pensare alle reti di distribuzione di elettricità , gas, acqua, o a quelle di alcuni sistemi di supervisione, ad esempio del traffico aereo, stradale, ferroviario; o alle reti presenti nei cosiddetti ‘edifici intelligenti’ o, più prosaicamente, alle reti di fabbrica. In sintesi condenserei nel termine ‘sicurezza’, inteso come ‘safety e security’, i trend di mercato e le richieste di nuovi contenuti che stiamo osservando attualmente. Dal punto di vista dei sistemi operativi real-time questo vuol dire fornire sempre di più ‘componenti’ sicure come IPsec, SSL, SSH, IKE, Radius e al contempo indirizzare gli aspetti di safety con tecniche come il partizionamento della memoria, la segregazione dei device driver e dei protocolli, e la certificazione in accordo con standard industriali riconosciuti, come ad esempio IEC61508.
L'articolo integrale è scaricabile in formato PDF al seguente link:
http://www.ilb2b.it/eo_embedded/approfondimento.asp?id=20070613013
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