物联网操作系统的必备特性

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简介: 物联网所带来的机遇与挑战都是空前的。要抓住机遇,迎接挑战,是否拥有最佳的操作系统做为基础是极为关键的问题。

那么,物联网环境对操作系统提出了那些不同于以往的需求?产品开发商采用怎样的操作系统,拥有哪些特征或技术,最有可能在物联网的发展中把握先机?基本上,今后的RTOS 不仅必须具备传统的实时性、确定性和可靠性,还必须提供高度互联、全面安全、远程管理等物联网环境所要求的全新能力。最近,风河公司推出了VxWorks 7,对这套在嵌入式领域主导市场已达二十多年的RTOS(实时操作系统)进行了再次创新,其目标正是“物联网实时操作系统(The RTOS for the Internet of Things )”。

实时性依然是物联网操作系统的必备特性

实时操作系统(RTOS, RealTime Operation System)是指能够在确定的时间对内部或者外部的事件做出正确的响应。在实时操作系统中,进程执行结果的正确与否不仅与逻辑运算或数学计算结果的正确性相关,而且与得出这个正确结果的时间有关。也就是说, 在实时系统中, 如果一个进程的运算结果虽然是正确的,但是由于它完成的时间超出了给定的最后期限,那么这个结果就是毫无意义的。

例如汽车中使用的气囊。当报告车辆碰撞的传感器通知CPU后,操作系统应快速地发出打开气囊的任务,并且不允许任何其他非实时处理进行干扰,晚一秒钟展开气囊比没有气囊的情况更糟糕,这就是一个典型的实时系统。

通常认为,实时操作系统要求速度非常快。但实际上,实时操作系统强调的不仅仅是速度,而是时间关系的次序和确定性。例如,一条货轮在码头等待各地的卡车运来货物之后装船运往海外,规定好了离港启航的时间。那么,如果有一辆卡车在货轮离港时间之后才把货物运到了码头,逻辑上它虽然完成了陆地货运任务,但已经没有任何意义了。货车行驶速度和气囊打开速度当然不可相提并论,但就它与货轮配合的时间顺序而言具有同样都是实时系统,都必须要满足的是时序确定性,而跟速度有多快不一定相关!

再例如,如果使用足够高性能的CPU,Windows可以提供非常快的速度。但是,当某些后台任务正在运行时,有时候响应会变得非常漫长,以至于某一个简单的读取文件的任务也会很长时间无响应。并不是说Windows不够快或效率不够高,而是因为它不能提供时序确定性,所以Windows不是一个实时操作系统。

业界公认实时性最好的操作系统是VxWorks。自30多年前创立以来,风河就以VxWorks为旗舰产品,在嵌入式技术领域保持领先地位。进入物联网时代,这个可让嵌入式技术大放异彩的时代,因此风河公司开始对VxWorks进行再次创新,这就是VxWorks 7。

进入物联网环境中,实时性依然是首要的必备特性。而且,由于网络环境中运行的装置设备要处理的事件更加复杂,所以对实时性的要求有增无减。同时,物联网环境也对操作系统提出了一系列新的要求。

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