设计

微内核架构操作系统生存有道

作者:李映来源:中国电子报 电子信息产业网发布时间:2012-06-05 09:28我要评论

除苹果iOS之外,在众多手机采用Android、Windows Phone操作系统的智能终端市场,黑莓(RIM)手机却独辟蹊径选择了QNX操作系统,QNX操作系统究竟有何优势让黑莓如此“厚爱”?


微内核架构实现稳定安全可靠


而QNX的杀手锏是“微内核架构”。QNX软件系统公司区域销售经理张芯王禹对《中国电子报》记者表示,包括Android、WindowCE等在内的大多数操作系统都采用宏内核架构,其板级支持包BSP、设备驱动程序,网络协议栈等等都运行在内核空间,这样做虽然好处是增加了系统的实时响应性,但却牺牲了系统的可靠性。因为如果BSP、驱动或应用程序有问题的话,将会导致内核甚至整个系统的崩溃。而ONX的内核是一个非常纯净的、负责调度和管理各个任务和进程的微内核,具有独特的自适应动态CPU分区特性。BSP和设备驱动程序都不在核心态运行,而更像一个应用程序,即使BSP和驱动有问题,也不会引起整个内核和系统崩溃。更可贵的是,QNX是一个强实时的嵌入式操作系统,在保证系统安全可靠的前提下并没有牺牲它的实时性,实时、稳定、安全、可靠是QNX最大的优势。他同时指出,在RIM手机中,QNX操作系统支持Android应用移植,可以给使用者提供良好的用户体验。


正基于此,QNX不仅在消费电子领域“开花”,在汽车、医疗、工控(轨道交通)、网络、军工航天等应用市场也是“捷报频传”,而且QNX针对不同应用市场采取了“量身定制”的策略。张芯王禹表示,每个行业因为其行业特点的不同,因而对应用软件和系统软件(包括操作系统)有着不同的需求,QNX的通用版本适用于传统的嵌入式软件领域,而安全认证版则适用于对系统可靠性要求近乎苛刻的各种应用领域,如轨道交通、核电、风电等。QNX推出了业内唯一同时通过IEC 61508安全完整性三级认证(SIL3)和通用标准ISO/IEC15408第四级(CC EAL4+)双认证的实时操作系统,可同时满足系统的高可靠性和信息安全的双重需求。此外,在汽车电子市场,QNX根据其多年来在汽车电子市场积累的优势技术和丰富经验,推出的QNX CAR平台,集成了非常丰富的中间件,可让客户快速高效并且高质量地推出符合车规的各种车载电子产品。目前全球知名汽车集团电子仪表、车载导航、影音娱乐、通信计算等系统都大量采用了QNX的系统。


对硬件支持在业界领先


随着嵌入式应用不断升级,能否支持大量不同架构的处理器和提高嵌入式系统的安全性也成为嵌入式操作系统新的考验。


一方面,由于嵌入式行业的特点,需要操作系统支持大量不同体系结构的处理器(CPU),如ARM、PowerPC、X86等等。张芯王禹表示,QNX独特的微内核体系架构决定了QNX是一个非常稳定的操作系统,就系统本身而言,并不需要频繁的升级和更新。一般而言如果芯片厂商发布了新的处理器,那么QNX也会同时支持新的处理器,并不需要更新版本,开发人员只需获取相应的板级支持包即可。QNX对目前主流的硬件的支持在业界处在领先地位。


另一方面,许多关键系统是由嵌入式微处理器上的软件控制。随着软件系统复杂度不断提高,对于软件可靠性的要求也越来越高。QNX软件系统公司“因需而变”:QNX Neutrino就专为低容错系统而设计。“在该架构中,设备驱动器、文件系统以及网络栈都作为内存受保护的设备独立运行,它还支持多核对称多处理(SMP),多核非对称多处理(AMP/BMP)和自适应动态分区特性,可以帮助阻止因独占CPU资源而导致的恶意代码和拒绝服务攻击。”张芯王禹提到。


经过30多年的不断创新,现已是RIM全资独立子公司的QNX软件系统公司已成为嵌入式系统市场上操作系统、中间件、开发工具和专业服务的领军者。值得一提的是,包括思科、奥迪、戴姆勒、通用电气、西屋核电和西门子等众多知名企业都将QNX技术广泛应用于网络路由器、车载信息系统、工业控制系统、医疗电子等关键设备和系统中。


QNX也看到了中国市场成长的巨大机遇,不断加快布局。张芯王禹最后表示,2012年QNX将在深圳建立分部,并在中国建立研发服务团队,以更好地为中国客户提供本地技术支持和服务,满足不断增长的市场应用需求。


责任编辑:电子信息产业网
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