RMOS3 – Echtzeit-Betriebssystem

Mehr Performance durch symmetrisches Multiprocessing
Mehr Systemverfügbarkeit durch Speicherschutz
Mehr Industrietauglichkeit
Mehr Anwender- und Servicefreundlichkeit

Das sichere Multicore-Betriebssystem für harte Echtzeit und höchste Performance

Das Echtzeit-Betriebssystem RMOS3 ist in der neuen Version 3.50 mit noch mehr Performance, Systemverfügbarkeit, Industrietauglichkeit sowie Anwender- und Servicefreundlichkeit ausgestattet.

Merkmale RMOS3 V3.50

Konfigurierbarer Nukleus, optimiert fur SIMATIC PC Symmetrisches Multicore Processing Speicherschutz für mehr Sicherheit und Stabilität von Betriebssystem und Applikation Unterstützung aktueller Technologien (APIC, HPET, UDMA, PCI) Definierte Reaktionszeiten im untersten Mikrosekunden-Bereich (ca. 3 Mikrosekunden) Deterministisches Verhalten Prioritätsgesteuertes Multitasking Dynamische Verwaltung von Task-Prioritaten mit preemptivem Scheduling und Round-Robin-Zähler für Timesharing Task-Kommunikation über prioritätsgesteuerte Mailboxen und Messages Task-Synchronisation über binäre Semaphore und Flags Symbolische Betriebsmittelverwaltung C/C++ Laufzeitbibliothek MS-DOS ähnliche Bedienoberfläche (CLI, Command Line Interpreter) High-Level Language Cross Debugger (Eclipse, Bestandteil von RMOS3-GNU) Cross-Softwareentwicklung unterstützt durch GNU-Tools Dateisystem mit langen Dateinamen, in Anlehnung an Microsoft Windows

Mehr Performance durch symmetrisches Multiprocessing (SMP)

RMOS3 V3.50 unterstützt mit der neuen Betriebsart symmetrisches Multiprocessing (SMP) jetzt auch Core2-Duo-Prozessoren. Dies ermöglicht die Ausführung komplexer Anwendungen, die zeitgleich auf mehreren Prozessorkernen abgearbeitet werden.

RMOS3 V3.50 sorgt dabei für eine symmetrische Auslastung der Kerne, wobei ein Performance-Gewinn auf SIMATIC PC mit Core2 Duo Prozessoren bis zu 100% im Vergleich zum Singlecore Prozessor erzielt werden kann. Auf den Einsatz eines zweiten PC für z. B. die Visualisierung mit RMOS3-GRAPHX kann ohne Leistungseinbußen verzichtet werden. Applikationen können bei Bedarf auch gezielt an einen Kern gebunden werden, um Effekte wie Deadlocks oder CPU-Hopping zu vermeiden – ohne die bestehende Applikation zu verändern.

RMOS3 V3.50 bietet mehr Performance auf SIMATIC PCs mit Core™2 Duo-Prozessoren durch die symmetrische Auslastung der Cores, bzw. gezielte Core-Zuordnung.

Mehr Systemverfügbarkeit durch Speicherschutz

Die Speicherschutzfunktionalität für RMOS3 bietet hohe Sicherheit für den Ablauf der mit den Entwicklungswerkzeugen aus RMOS3-GNU V2.1 erzeugten Anwenderapplikationen.

• Über eine Zugriffsverwaltung ("Privilege Level"-Mechanismen) werden die Applikationen in einer eigenen Ablaufebene gestartet und deren Speicherzugriffe durch das Betriebssystem verwaltet. Betriebssystem-Code, -Daten und -Stack sind damit vor unerlaubten Zugriffen durch Anwenderprogramme geschützt. Dies gewährleistet den sicheren Ablauf des Betriebssystems.
• "Paging"-Mechanismen schützen zusätzlich die Codebereiche eigener und fremder Applikationen. Das bedeutet den sicheren Ablauf aller Applikationsteile und ggfs. die schnelle Lokalisierung der eigentlichen Fehlerursache. Zeitraubende Fehlersuche wird dadurch vermieden.
• Dies gilt insbesondere auch für den neuen Stack-Überwachungsmechanismus. Er erkennt das unbefugte Verlassen des gültigen Stackbereichs. Ungewollte Speicherzugriffe werden dadurch vermieden.
• Eine Null-Pointer-Erkennung verhindert die Verwendung nicht initialisierter Pointer-Variablen. Jeder Zugriff auf die unterste Page des Speichers wird erkannt. Eine Page-Fault-Exception ermöglicht die schnelle Fehlereingrenzung. TCP/IP ist bereits integriert zur zentral ausgeführten Fernwartung über Telnet- und FTP-Dienste. Damit haben Sie sowohl in der Entwicklungs- als auch in der Produktivphase die Möglichkeit für Debugging und Softwareupdates, z. B. für Steuerungen an schwer zugänglichen oder abgelegenen Standorten.

TCP/IP ist bereits integriert zur zentral ausgeführten Fernwartung über Telnet- und FTP-Dienste. Damit haben Sie sowohl in der Entwicklungs- als auch in der Produktivphase die Möglichkeit für Debugging und Softwareupdates, z. B. für Steuerungen an schwer zugänglichen oder abgelegenen Standorten.

Mehr Industrietauglichkeit

Für eine langzeitgenaue Uhrzeitausgabe und Protokollierung von Zeitereignissen mit geringsten Abweichungen wird jetzt der High Precision Event Timer (HPET) unterstützt. Damit profitieren Sie von folgenden Vorteilen:

• Im Dauerbetrieb (24/7) werden die Abweichungen der Systemzeit je Woche auf ca. 9 Sekunden und damit im Vergleich zum Standard Timer um ca. 90% reduziert.
• Zur Ermittlung von Programmlaufzeiten können ausgewählter Ereignisse in Femtosekunden-Auflösung gemessen werden.

Den schnellen Datenzugriff bietet der Treiber für den Festplattenbetrieb im UDMA-Mode. Damit werden größere Datenmengen in kürzerer Zeit gesichert. Unterstützt wird der APIC-Mode (Advanced Programable Interrupt Controller) für kürzeste Reaktionszeiten auf Interrupts, die von PCI-Baugruppen ausgelöst werden. Die nun vorhandenen 24 hoch performanten Interrupts ermöglichen die optimale Ausnutzung der Interruptressourcen und reduzieren Shared Interrupts am PCI-Bus für noch bessere Echtzeit-Eigenschaften des Gesamtsystems. Zur Realisierung hochgenauer, zyklischer Regelalgorithmen bietet RMOS3 V3.50 die Möglichkeit über Funktionsaufrufe taskspezifisch Zykluszeiten im Vielfachen von nunmehr 10 Mikrosekunden zu realisieren.

Weitere Vorteile von RMOS3 V3.50

Stabiles, robustes und kompaktes Betriebssystem, für das Sie keine Administration und auch keine Pflege durch eine IT-Abteilung benötigen. Robust gegen Viren, da es sich um ein hoch spezialisiertes Betriebssystem handelt. Hohe Kompaktheit ermöglicht kurze Hochlaufzeiten (weniger als 10 Sekunden) für schnelle Betriebsbereitschaft und geringen Speicherbedarf für den Einsatz kostengünstiger Hardware (RAM und Massenspeicher, z. B. CompactFlash).

Mehr Anwender- und Servicefreundlichkeit

Für Anwender und Servicepersonal bietet der erweiterte, konfigurierbare RMOS3-Nukleus hohen Komfort und kürzere Inbetriebnahmezeiten. Er ist optimiert für SIMATIC PC und erkennt dabei automatisch den Geräte-Typ mit seinen spezifischen Merkmalen. Ihr Vorteil: Ein und dasselbe Image kann ohne Anpassungen auf verschiedenen Plattformen eingesetzt werden.

Neben den bereits bekannten Zusatzfunktionen des Nukleus, wie z. B. einfache Konfiguration über Initialisierungsdatei (RMOS.INI) oder komfortable Einstellung von seriellen und LAN-Schnittstellen, bietet er folgende Funktionen:

• Aktivierung beider Prozessor Kerne für symmetrisches Multicore-Processing.
• Konfigurierbare HPET-Unterstützung für langzeit-stabile Systemzeitangaben.
• Einfacher Start des Web-Servers über RMOS.INI.
• Scandisk: Überprüfung der Integrität des Massenspeichers beim Maschinenhochlauf zum Schutz vor Datenverlust.
• Konfigurierbarer UDMA-Support für den schnellen Zugriff auf Massenspeicher.

Mit RMOS3 laufen selbst Applikationen, die für RMOS3 V3.0 (1993) erstellt wurden, heute noch unter Version 3.50. Die RMOS3 Hochsprachen-Schnittstelle ist binär-kompatibel zu älteren RMOS3-Versionen. So müssen Sie nicht jedes Update nachziehen und können auch heute noch ältere Applikationen (z. B. PLM-Programme) einsetzen, ohne diese neu übersetzen zu müssen. Weiterer Vorteil: Keine zusätzlichen Kosten durch Serviceeinsätze.
64bit-Datentypen mit formatierter Ein-/Ausgabe und eine Zeitstempelfunktion mit Nanosekundengenauigkeit bieten dem Programmierer mehr Komfort bei der Erstellung seiner Applikationen.
Der Anwender profitiert von verbesserten Tools, z. B. zur Auswertung und Kontrolle der Betriebssystem-Ressourcen (über integrierten RMOS3-Debugger und Ressource-Reporter), Ermittlung der Speicherbelegung, Aufzeichnung der Systemauslastung oder Umlenkung der Systemkonsole.

Umfangreiche Diagnosefunktionen unterstützen den Entwickler und Servicetechniker während der Inbetriebnahme und im Laufe des gesamten Produktlebenszyklus:

• Projektspezifische Kennzeichnung des Kernels zur schnellen Identifikation des Automatisierungssystemes.
• Aufzeichnung der Hochlaufmeldungen und der Exception-/General Protection-Meldungen in einer LOG-Datei zur schnellen nachträglichen Analyse des Systems im Fehlerfall.
• System-Flags zur schnellen und sicheren Diagnose von Systemzuständen.