Sistemas integrados: ¿Cuáles son algunas de las mejores aplicaciones comerciales de RTOS?

Supongamos que una persona conduce un automóvil en una autopista a una velocidad de 70 millas por hora. Ahora, de alguna manera el auto se encuentra con un accidente. Afortunadamente, el airbag se desplegó en el momento adecuado y salvó la vida del conductor.

Entonces, vemos que el airbag es una característica muy buena en un automóvil que puede salvarle la vida algún día. Pero, ¿pensamos qué hubiera pasado si el airbag se hubiera desplegado unos segundos tarde? Sí, hubiéramos perdido una vida. Entonces, imagine la dependencia de la precisión de la apertura del airbag.

Entonces, ¿qué hace que el airbag se despliegue en el momento adecuado? Bueno, bienvenido al mundo de RTOS.

RTOS significa sistemas operativos en tiempo real.

En los tiempos modernos hemos visto una evolución de los sistemas integrados. Hoy en día se pueden encontrar sistemas integrados a nuestro alrededor. Ya sea en teléfonos celulares, aires acondicionados, hogares digitales, automóviles, etc. Poco nos damos cuenta de su contribución para hacer que nuestra vida sea cómoda y segura. La seguridad es un aspecto en el que ahora dependemos cada vez más de estos sistemas integrados computarizados. El corazón de estos sistemas es el sistema operativo que utilizan. La mayoría de estos sistemas usan RTOS.

¿Qué es un RTOS?

Como su nombre lo indica, hay una fecha límite asociada con las tareas y un RTOS se adhiere a esta fecha límite, ya que el incumplimiento de una fecha límite puede causar efectos que van desde no deseados hasta catastróficos. El ejemplo que discutimos al comienzo de este artículo es un ejemplo del efecto catastrófico de un RTOS que no cumple con una fecha límite.

Como se discutió anteriormente, los sistemas integrados se están volviendo cada vez más complejos hoy en día y con cada generación que pasa, su intrusión en nuestra vida diaria se volverá más profunda. Esto significa que tendrán cada vez más responsabilidades sobre sus hombros para resolver problemas en tiempo real para facilitarnos la vida. Pero, esto requiere aplicaciones en tiempo real cada vez más complejas que RTOS tendrá que administrar de manera efectiva.

Algunos de los RTOS más utilizados son:

• LynxOS
• OSE
• QNX
• RTLinux
• VxWorks
• Windows CE
• Clasificación de RTOS

RTOS se puede clasificar en tres tipos:

RTOS duro : este tipo de RTOS se adhiere estrictamente a la fecha límite asociada con las tareas. Perder el plazo puede tener efectos catastróficos. El ejemplo de bolsa de aire que discutimos al comienzo de este artículo es un ejemplo de un RTOS duro ya que el incumplimiento de una fecha límite allí podría causar una vida.

RTOS firme : a este tipo de RTOS también se les exige que cumplan con los plazos, ya que el incumplimiento de un plazo puede no causar un efecto catastrófico, pero podría causar efectos no deseados, como una gran reducción en la calidad de un producto que no es muy deseado.

RTOS suave : en este tipo de RTOS, perder una fecha límite es aceptable. Por ejemplo, bases de datos en línea.

Características de RTOS

Un RTOS debe diseñarse de manera tal que logre un equilibrio entre el soporte de un conjunto de características enriquecidas para el desarrollo y la implementación de aplicaciones en tiempo real y no comprometer los plazos y la previsibilidad.

Los siguientes puntos describen las características de un RTOS (tenga en cuenta que esta lista no es exhaustiva):

La latencia de cambio de contexto debe ser corta. Esto significa que el tiempo necesario para guardar el contexto de la tarea actual y luego cambiar a otra tarea debe ser corto.

El tiempo que transcurre entre la ejecución de la última instrucción de una tarea interrumpida y la ejecución de la primera instrucción del controlador de interrupción debe ser predecible y breve. Esto también se conoce como latencia de interrupción.

Del mismo modo, el tiempo transcurrido entre la ejecución de la última instrucción del controlador de interrupciones y la ejecución de la siguiente tarea también debe ser breve y predecible. Esto también se conoce como latencia de despacho de interrupción.

Deben existir mecanismos confiables y de tiempo limitado entre procesos para que los procesos se comuniquen entre sí de manera oportuna.

Un RTOS debe tener soporte para multitarea y prevención de tareas. Preemption significa cambiar de una tarea que se está ejecutando actualmente a una tarea de alta prioridad lista y en espera de ser ejecutada.

Los sistemas operativos en tiempo real, pero admiten la prevención de kernel donde un proceso en kernel puede ser reemplazado por algún otro proceso.

Algunos conceptos erróneos relacionados con RTOS

RTOS debe ser rápido. Esto no es verdad. Un RTOS debe tener un comportamiento determinista en términos de plazos, pero no es cierto que la velocidad de procesamiento de un RTOS sea rápida. Esta capacidad de respuesta de un RTOS no significa que sean rápidos.

Todos los RTOS son iguales. Como ya se discutió, tenemos tres tipos de RTOS (duro, firme y blando).

RTOS causa una considerable cantidad de sobrecarga de la CPU. Bueno, de nuevo, esto no es cierto. Un RTOS solo requiere del 1% al 4% del tiempo de CPU.

La razón que he explicado sobre RTOS es para que ahora pueda adivinar dónde se usa a su alrededor.

Gracias por A2A Nitesh Bawane

El sistema operativo IOS de Cisco se basa en el núcleo QNX RTOS y se utiliza en muchos enrutadores y conmutadores de gama alta. El Blackberry Playbook y los nuevos dispositivos Blackberry Z10 y X10 también usan el núcleo QNX. Blackberry adquirió QNX en 2010. QNX también se utiliza en aplicaciones de infoentretenimiento para la industria automotriz. Aquí hay una lista de clientes QNX.

Hay muchos otros núcleos RTOS en uso, pero QNX es muy popular para las principales aplicaciones comerciales.

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