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RTOS Real Time Operating System - Echtzeitbetriebssystem

Betriebssysteme im 21sten Jahrhundert

In den 80er Jahren waren Entwickler von Embedded Systemen gezwungen, gegebenfalls ein eigenes Betriebssystem zu entwickeln. In den 90er Jahren mit zunehmendem Einsatz von 32-bit Prozessoren kamen viele Echtzeit-Betriebssysteme auf den Markt und Integrated Systems pSOS war lange Zeit das bevorzugte System für die populären Motorola-Prozessoren 68k und PowerPC. Mit dem Internet Boom der zweiten Hälfte der 90er Jahre bekam VxWorks einer bekannten Firma, die dann fast alle anderen gekauft hat und durch arrogantes Auftreten bei Kunden enorm an Wert verloren hat, ein wenig Oberwasser. Aber das ist wohl vorbei, denn, Betriebssysteme im 21sten Jahrhundert gibt es fast umsonst. Wer möchte schon sein Produkt auf proprietärem Code aus den 80er Jahren aufbauen, wenn es aktuelle Lösungen mit Sourcecode ohne Lizenzgebühr gibt!

Allerdings hat die Medaille zwei Seiten, denn das umsonst und gratis und in den Mund geschoben gibt es nicht in der wirklichen Welt. Es hilft kein Weg herum, doch jemanden intern oder extern damit zu beschäftigen, das Gratis-RTOS sauber aufzusetzen, sicher in einem Konfigurationmanagement unterzubringen und Erweiterungen passend zu bekommen. Dafür gibt es viele mit embedded Linux erfahrene Dienstleister, selbst die Anbieter traditioneller proprietärer RTOS können sich dem Trend nicht ganz verschließen. Da der zugrundeliegende Code sozusagen niemandem gehört, braucht es nur für die Verwendung notwendiges Know-How welches bei einem Open Source Betriebssystem breiter gestreut ist, als rein herstellerabhängige Lösungen.

The new century also introduces new paradigms for real time operating system use, design and philosophy. While most of the known older RTOS have established themselves by passing the test of time and adhere to several quality and industry standards, most of these operating systems seems to be off the roadmap for new projects because of proprietary issues. Often the quality of the documentation is mediocre at best, and getting the system configured properly often requires access to customer support, on-site training, field-application engineers, and other vendor-supplied resources that might be helpful in resolving the problem in a minimal amount of time. But few customers would want to rely on (costly) vendor support for too long.

Many traditional RTOS feature multiprocessing, distributed processing, fault-tolerant networking, and virtual memory protection, over the years, the RTOS built a good reputation in terms of reliability and stability, and was therefore often used in mission-critical applications ranging from transportation to nuclear power-plant control devices. Modern RTOS use message-based inter-process communication with microkernel architecture. API calls often use the message-passing mechanism: when, for example, an application wants to open a file, the system call is translated into a message that is sent to the filesystem manager. After accessing the storage device via its device drivers the file manager replies with a file handle. Since this message-passing mechanism is network transparent, the system in its entirety can be distributed over several nodes, without modifications in the application.

Todays microkernel architectures foster stability: every system manager, device driver, and user process runs in its own virtual memory space, protected from other processes. Popular are augmented availability features which allow to stay up and running without interruption for extended periods of time. Virtual memory protection allows the dynamically load/unload of system components, further extensions support hot swapping and recovery whenever system services, processes, and server connections fail. This leads to self-healing embedded systems that are available 100 percent for long amounts of time. On the other side there are many consumer devices that do not require eternal service availability but which may be tossed into garbage after noncontinguous use of a couple of hours. Consumers may want to boot up their mobile phone, PDA, even their car from time to time, in order to keep the look-and-feel of their desktop computer.

RTOS Real Time Operating System - Echtzeitbetriebssystem - Scheduler Task Balancing Distribution Priority Semaphore Aufgabenverteilung

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