VxWorks - VxWorks
geliştirici | Wind River ( TPG Capital'in tamamına sahip olduğu bir yan kuruluş ) |
---|---|
işletim sistemi ailesi | Gerçek zamanlı işletim sistemleri |
çalışma durumu | Akım |
İlk sürüm | 1987 |
En son sürüm | VxWorks 7 SR0660 / 2 Aralık 2020 |
Pazarlama hedefi | Gömülü sistemler |
Platformlar | x86 , x86-64 , MIPS , PowerPC , SH-4 , ARM , RISC-V |
çekirdek türü | monolitik |
Lisans | tescilli |
Resmi internet sitesi | Windriver.com/products/vxworks |
VxWorks , TPG Capital, ABD'nin tamamına sahip olduğu bir yan kuruluş olan Wind River Systems tarafından özel yazılım olarak geliştirilen gerçek zamanlı bir işletim sistemidir (RTOS) . İlk 1987 yılında yayımlanan, VxWorks kullanılmak üzere tasarlanmıştır gömülü sistemlerde gerçek zamanlı gerektiren deterministik performans ve, birçok durumda, emniyet ve güvenlik sertifikasyon, böyle havacılık ve savunma, tıbbi cihazlar, endüstriyel ekipmanlar, robotik, enerji gibi sektörlerde için, ulaşım, ağ altyapısı, otomotiv ve tüketici elektroniği.
VxWorks, AMD/Intel mimarisini, POWER mimarisini, ARM mimarilerini ve RISC-V'yi destekler. RTOS, 32 ve 64 bit işlemcilerde çok çekirdekli asimetrik çoklu işlem (AMP), simetrik çoklu işlem (SMP) ve karma modlar ve çoklu işletim sistemi (Tip 1 hiper yönetici aracılığıyla) tasarımlarında kullanılabilir .
VxWorks, çekirdek, ara katman yazılımı, kart destek paketleri, Wind River Workbench geliştirme paketi ve tamamlayıcı üçüncü taraf yazılım ve donanım teknolojileri ile birlikte gelir. En son sürümü olan VxWorks 7'de RTOS, modülerlik ve yükseltilebilirlik için yeniden tasarlandı, böylece işletim sistemi çekirdeği ara yazılımlardan, uygulamalardan ve diğer paketlerden ayrı. Ölçeklenebilirlik, güvenlik, emniyet, bağlantı ve grafikler, Nesnelerin İnterneti (IoT) ihtiyaçlarını karşılamak için iyileştirildi .
Tarih
Bir basit geliştirmeler kümesi olarak 1980'lerin sonlarında başlayan VxWorks RTOS denilen VRTX Hazır Systems tarafından satılan (a olma Mentor Graphics 1995 yılında ürün). Wind River, VRTX'i dağıtma haklarını elde etti ve diğer şeylerin yanı sıra bir dosya sistemi ve entegre bir geliştirme ortamı ekleyerek onu önemli ölçüde geliştirdi . 1987'de, bayi sözleşmesinin Ready Systems tarafından feshedilmesini öngören Wind River, VxWorks içindeki VRTX'in yerini alacak kendi çekirdeğini geliştirdi.
2003 yılında Wind River telif hakkıyla yayınlanan "Gömülü Sistemler için Gerçek Zamanlı Kavramlar", RTOS'un geliştirme ortamını, çalışma zamanı ayarını ve sistem çağrısı ailelerini açıklar. Wind River çalışanları tarafından Wind River'ın başkanı ve kurucu ortağı Jerry Fiddler'ın önsözüyle yazılan ders kitabı, RTOS hakkında mükemmel bir öğreticidir. (Ancak, uygulamalı mühendislerin ihtiyaç duyabileceği Wind River belgelerinin yerini almaz.)
VxWorks'ün önemli kilometre taşları şunlardır:
- 1980'ler: VxWorks, 32 bit işlemciler için destek ekler.
- 1990'lar: VxWorks 5, ağ yığınına sahip ilk RTOS oldu.
- 2000'ler: VxWorks 6 destekler SMP ve türev sektöre özel platformlar ekler.
- 2010'lar: VxWorks, 64 bit işleme desteği ekler ve 2016'da IoT için VxWorks 7'yi sunar.
- 2020'ler: VxWorks, Mars 2020 iniş aracına güç desteği de dahil olmak üzere güncellemeye ve destek eklemeye devam ediyor [2]
Platforma genel bakış
VxWorks, Intel mimarisini, Power mimarisini ve ARM mimarilerini destekler. RTOS, 32 ve 64 bit işlemcilerde çok çekirdekli asimetrik çoklu işlem (AMP), simetrik çoklu işlem (SMP) ve karma modlar ve çoklu işletim sistemi (Tip 1 hiper yönetici aracılığıyla) tasarımlarında kullanılabilir.
VxWorks, bir dizi çalışma zamanı bileşeni ve geliştirme aracından oluşur. Çalışma zamanı bileşenleri bir işletim sistemi (UP ve SMP; 32- ve 64-bit), uygulama desteği için yazılım (dosya sistemi, çekirdek ağ yığını, USB yığını ve süreçler arası iletişim) ve donanım desteğidir (mimari bağdaştırıcı, işlemci desteği kitaplık, aygıt sürücüsü kitaplığı ve kart destek paketleri). VxWorks çekirdek geliştirme araçları, Diab, GNU ve Intel C++ Compiler (ICC) gibi derleyiciler ve bunların oluşturma ve yapılandırma araçlarıdır. Sistem ayrıca Workbench geliştirme paketi ve Intel araçları gibi üretkenlik araçlarını ve varlık takibi ve ana bilgisayar desteği için geliştirme destek araçlarını içerir.
Platform, bir dizi üçüncü taraf yazılım ve donanımı destekleyen modüler, satıcıdan bağımsız, açık bir sistemdir . İşletim sistemi çekirdeği, daha kolay hata düzeltmeleri ve yeni özelliklerin test edilmesini sağlayan ara katman yazılımlarından, uygulamalardan ve diğer paketlerden ayrıdır. Katmanlı bir kaynak derleme sisteminin uygulanması, herhangi bir yığının birden çok sürümünün aynı anda yüklenmesine izin verir, böylece geliştiriciler, herhangi bir özellik kümesinin hangi sürümünün VxWorks çekirdek kitaplıklarına gireceğini seçebilir.
VxWorks için isteğe bağlı gelişmiş teknoloji, aşağıdakiler gibi ek teknolojiyle ilgili yetenekler sağlar:
- Nesnelerin İnterneti'nde (IoT) bulunan ve dolaşan cihazları ve verileri korumak için gelişmiş güvenlik özellikleri
- Güvenilir uygulama konsolidasyonu sağlamak için gelişmiş güvenlik bölümleme
- Gecikme olmadan gerçek zamanlı olarak VxWorks tabanlı cihazlarda otonom yanıtlara izin veren gerçek zamanlı gelişmiş görsel uç analitiği
- Java uygulamalarının dağıtımını sağlayan optimize edilmiş yerleşik Java çalışma zamanı motoru
- Gerçek zamanlı gömülü Tip 1 hiper yönetici ile sanallaştırma özelliği
Özellikleri
İşletim sisteminin bazı özelliklerinin bir listesi:
- Çoklu görev çekirdek ile önleme amaçlı ve yuvarlak robin zamanlama ve hızlı kesme tepki
- Yerel 64 bit işletim sistemi (yalnızca bir 64 bit mimari desteklenir: x86-64 ). Veri modeli: LP64 .
- Kullanıcı modu uygulamaları ("Gerçek Zamanlı İşlemler" veya RTP), diğer kullanıcı modu uygulamalarından ve ayrıca bellek koruma mekanizmaları aracılığıyla çekirdekten izole edilmiştir .
- SMP , AMP ve karma mod çoklu işlem desteği
- Hata işleme çerçevesi
- Bluetooth , USB , CAN protokolleri, Firewire IEEE 1394, BLE, L2CAP, Continua yığını, sağlık cihazı profili
- Öncelikli devralma ile ikili, sayma ve karşılıklı dışlama semaforları
- Yerel ve dağıtılmış mesaj kuyrukları
- Kullanıcı modu yürütme ortamında POSIX PSE52 onaylı uygunluk
- Dosya sistemleri : Yüksek Güvenilirlikli Dosya Sistemi (HRFS), FAT tabanlı dosya sistemi (DOSFS), Ağ Dosya Sistemi (NFS) ve TFFS
- IPv6 Ready Logo sertifikasına sahip çift modlu IPv6 ağ yığını
- Gerçek zamanlı işlemler (RTP'ler), hata algılama ve raporlama ve IPC dahil olmak üzere bellek koruması
- TIPC ve Wind River çoklu işletim sistemi IPC kullanarak çoklu işletim sistemi mesajlaşma
- Sembolik hata ayıklama
Mart 2014'te Wind River, ölçeklenebilirlik, güvenlik, emniyet, bağlantı, grafik ve sanallaştırmayı vurgulayan VxWorks 7'yi tanıttı. Aşağıdakiler, sürüm 7 güncellemelerinden bazılarını listeler. Daha fazla bilgi Wind Rivers VxWorks web sitesinde bulunabilir.
- Her bir kod katmanını bağımsız olarak güncelleme yeteneğine sahip katmanlı bir yapı sistemi kullanan modüler, bileşenli mimari
- VxWorks mikro çekirdeği (20 KB kadar küçük olabilen tam bir RTOS)
- Dijital olarak imzalanmış modüller (X.509), şifreleme, parola yönetimi, çalışma zamanında kullanıcı ekleme/silme yeteneği gibi güvenlik özellikleri
- Varsayılan parola karma algoritması olarak SHA-256 karma algoritması
- Vektör Grafikleri ile insan makine arayüzü ve Tilcon kullanıcı arayüzü (UI)
- Grafiksel kullanıcı arayüzü (GUI): OpenVG yığını, Open GL, Tilcon UI, Frame Buffer Driver, EV Dev Arayüzü
- VxWorks Source Build VSB projeleri ve VxWorks Image Projects için güncellenmiş yapılandırma arayüzleri
- Telnet, SSH, FTP ve rlogin arka plan programları için kullanılan tek kimlik doğrulama kontrolü
- Bluetooth ve SocketCAN protokol yığınlarıyla bağlantı
- MIPC Dosya Sisteminin (MFS) ve MIPC Ağ Aygıtının (MND) Dahil Edilmesi
- Wind River MACsec, Wind River'ın IEEE 802.1A uygulaması, L2TP üzerinden Noktadan Noktaya Protokol (PPP), sanal yerel alan ağı (VLAN) üzerinden PPP ve Çap güvenli anahtar depolama dahil 64 bit destekli ağ özellikleri
- Yeni sistem analiz araçlarıyla VxWorks 7 entegre geliştirme ortamı için yeni Wind River Workbench 4
- Wind River Diab Derleyicisi 5.9.4; Wind River GNU Derleyicisi 4.8; Intel C++ Derleyici 14 ve Intel Integrated Performance Primitives (IPP) 8
Donanım desteği
VxWorks bir dizi platforma taşındı ve artık gömülü pazarda kullanılan hemen hemen tüm modern CPU'larda çalışıyor. Buna Intel x86 ailesi ( Intel Quark SoC dahil ), MIPS , PowerPC (ve BAE RAD), Freescale ColdFire , Intel i960 , SPARC , Fujitsu FR-V , SH-4 ve yakından ilişkili ARM , StrongARM ve xScale ailesi dahildir CPU'lar. VxWorks, desteklenen tüm donanımları ve işletim sistemi arasında standart bir kart destek paketi (BSP) arabirimi sağlar. Wind River'ın BSP geliştirici kiti, gerçek zamanlı işletim sistemi geliştirme için ortak bir uygulama programlama arabirimi (API) ve kararlı bir ortam sağlar. VxWorks, wolfSSL gibi popüler SSL/TLS kitaplıkları tarafından desteklenir .
Geliştirme ortamı
Gömülü sistem geliştirmede yaygın olduğu gibi, VxWorks ile çapraz derleme kullanılır. Geliştirme, düzenleyici, derleyici araç zinciri, hata ayıklayıcı ve öykünücü dahil olmak üzere entegre bir geliştirme ortamının (IDE) kullanılabileceği bir "ana bilgisayar" sisteminde yapılır . Yazılım daha sonra "hedef" sistemde çalışacak şekilde derlenir. Bu, geliştiricinin daha sınırlı donanımı hedeflerken güçlü geliştirme araçlarıyla çalışmasına olanak tanır. VxWorks, aşağıdaki ana bilgisayar ortamlarını ve hedef donanım mimarilerini kullanır:
- Desteklenen hedef mimariler ve işlemci aileleri
VxWorks aşağıdaki hedef mimarileri destekler:
- KOL
- Intel mimarisi
- Güç mimarisi
- RISC-V mimarisi
En yeni hedef mimari, işlemciler ve kart destek paketleri için VxWorks Marketplace'e bakın: https://marketplace.windriver.com/index.php?bsp&on=locate&type=platform
VxWorks ile birlikte gelen Eclipse tabanlı Workbench IDE, geliştirme aşamasındaki VxWorks tabanlı bir sistemi yapılandırmak, analiz etmek, optimize etmek ve hatalarını ayıklamak için kullanılır. Fırtına IDE VxWorks 5.x için kullanılmıştır ve ile ikame edilmiş Eclipse tabanlı Tezgahı VxWorks 6.x IDE ve sonra. Workbench aynı zamanda Wind River Linux, On-Chip Hata Ayıklama ve Wind River Diab Compiler ürün serileri için IDE'dir. VxWorks 7, Eclipse 4 tabanına yapılan güncellemeler, tam üçüncü taraf eklenti desteği ve kullanılabilirlik iyileştirmeleri sağlayan Wind River Workbench 4'ü kullanır.
Wind River Simics, VxWorks ile uyumlu bağımsız bir simülasyon aracıdır. Yazılım geliştirme için ortak bir platform oluşturmak için tam hedef sistemi (donanım ve yazılım) simüle eder. Birden çok geliştirici, eksiksiz bir sanal sistemi ve yürütme geçmişi de dahil olmak üzere tüm durumunu paylaşabilir. Simics, fiziksel prototipler yerine sanal prototipler kullanarak erken ve sürekli sistem entegrasyonuna ve daha hızlı prototip oluşturmaya olanak tanır.
Önemli kullanımlar
VxWorks, çok çeşitli pazar alanlarında ürünler tarafından kullanılır: havacılık ve savunma, otomotiv, robotlar gibi endüstriyel, tüketici elektroniği, tıbbi alan ve ağ. Bazı önemli ürünler de yerleşik işletim sistemi olarak VxWorks'ü kullanır.
Havacılık ve savunma
- Uzay aracı
- Mars 2020 rover 2020 yılında başlatılan
- Mars Reconnaissance Orbiter
- Mars Bilim Laboratuarı , ayrıca Merak gezici olarak bilinen
- NASA Mars gezicileri (Sojourner, Spirit, Opportunity)
- Clementine (uzay aracı) olarak da bilinen Derin Uzay Programı Bilim Deneyi (DSPSE) , 1994 yılında Star Tracker ve görüntü işleme algoritmalarından sorumlu MIPS tabanlı bir CPU üzerinde VxWorks 5.1 çalıştırarak başlatıldı. Bir uzay gemisinde ticari bir RTOS kullanımı, o zamanlar deneysel olarak kabul edildi.
- Phoenix Mars iniş aracı
- Derin Darbe uzay sondası
- Mars Pathfinder misyon
- SpaceX Ejderha
- NASA'nın Juno uzay sondası Jüpiter'e gönderildi
uçak
- AgustaWestland Projesi Sıfır
- Northrop Grumman X-47B İnsansız Muharebe Hava Sistemi
- Airbus A400M Hava Kaldırıcı
- BAE Systems Tornado Gelişmiş Radar Görüntüleme Bilgi Sistemi (TARDIS) İngiltere Kraliyet Hava Kuvvetleri için Tornado GR4 uçağında kullanıldı
- Lockheed Martin RQ-170 Sentinel İHA
- Boeing 787
- Uzay teleskopları
- Fermi Gama Işını Uzay Teleskobu (FGST)
- James Webb Uzay Teleskobu (geliştirme aşamasında)
- Diğerleri
- Avrupa Geostationary Navigation Overlay System (EGNOS)
- TacNet Tracker, Sandia Ulusal Laboratuvarı'nın dayanıklı el tipi iletişim cihazı
- BAE Systems SCC500TM serisi kızılötesi kamera çekirdekleri
- Barco CDMS-3000 yeni nesil kontrol ekranı ve yönetim sistemi
Otomotiv
- Gelişmiş sürücü yardım sistemleri (ADAS) için Toshiba TMPV75 Serisi görüntü tanıma SoC'leri
- Bosch Motor Sports yarış arabası telemetri sistemi
- Hyundai Mobis IVI sistemi
- Magneti Marelli'nin telemetri kaydedicisi ve GENIVI® uyumlu bilgi-eğlence sistemi
- 2008'den sonra BMW iDrive sistemi
- Siemens VDO otomotiv navigasyon sistemleri
- Renault Trucks T , K ve C kamyonlarının çoğu elektronik kontrol üniteleri.
- Avrupa Volkswagen RNS 510 navigasyon sistemleri.
Tüketici elektroniği
- Apple Havaalanı Aşırı
- AMX NetLinx Kontrolörleri (NI-xx00/x00)
- kardeş yazıcılar
- Drobo veri depolama robotu
- Honda robotu ASIMO
- Linksys WRT54G kablosuz yönlendiriciler (sürüm 5.0 ve sonraki sürümler)
- MacroSystem Casablanca-2 dijital video düzenleyici (Avio, Kron, Prestige, Claro, Renommee, Solitaire)
- Motorola'nın DCT2500 interaktif dijital set üstü kutusu
- Mobile Technika MobbyTalk ve MobbyTalk253 telefonlar
- ReplayTV ev dijital video kaydedici
Sanayi
- Endüstriyel robotlar
- ABB endüstriyel robotlar
- Tarafından C5G robotik proje Comau
- KUKA endüstriyel robotlar
- Stäubli endüstriyel robotlar
- Yaskawa Electric Corporation'ın endüstriyel robotları
- Comau Robotics SMART5 endüstriyel robot
- Test ve Ölçüm
- Teledyne LeCroy WaveRunner LT, WaveRunner2LT ve WavePro 900 osiloskop serisi
- Hexagon Metrology GLOBAL Silver koordinat ölçüm makinesi (CMM)
- Toplu taşıma
- FITSCO Otomatik Tren Koruma (ATP) sistemi
- Bombardier HMI410 Tren Bilgi Sistemi
- Kontrolörler
- Bachmann M1 Kontrol Sistemi
- Invensys Foxboro PAC Sistemi
- National Instruments CompactRIO 901x, 902x 907x kontrolörleri
- Deneysel Fizik ve Endüstriyel Kontrol Sistemi (EPICS)
- Bosch Rexroth Endüstriyel Sıkma Kontrol Sistemleri
- MCE iBox asansör kontrolörü
- Schneider Electric Endüstriyel Kontrol Cihazı
- Depolama sistemleri
- 2011'den önce LSI Corporation /Engenio tarafından tasarlanan, şimdi NetApp tarafından tasarlanan harici RAID denetleyicileri . Ve RDAC sınıfı dizilerde NetApp E/EF Serisi ve OEM dizileri olarak kullanılır
- Fujitsu ETERNUS DX S3 birleşik veri depolama dizileri ailesi
- görüntüleme
- Toshiba eBridge tabanlı fotokopi makineleri yelpazesi
- Diğerleri
- MA Lighting'den GrandMA Tam Boyutlu ve Işık Konsolu
Tıbbi
- Varian Medical Systems Truebeam - kanser tedavisi için bir radyoterapi cihazı
- Olympus Corporation'ın cerrahi jeneratörü
- BD Biosciences FACCount HIV/AIDS İzleme Sistemi
- Fedegari Autoclavi SpA Thema4 proses kontrolörü
- Sirona Dental Sistemleri : CEREC ekstraoral X-ray CAD/CAM sistemleri
- General Electric Healthcare: CT ve MRI tarayıcıları.
- Carl Zeiss Meditec : Humphrey Alan Analizörü HFA-II Serisi
- Philips C-Kollu Radyoloji Ekipmanı
Ağ ve iletişim altyapısı
- Arkoon Ağ Güvenliği cihazları
- Ubee Interactive'in AirWalk EdgePoint'i
- Kontron'un ACTA işlemci kartları
- QQTechnologies'in QQSG'si
- Huawei'nin telekom ekipmanlarının önemli bir kısmı VxWorks kullanıyor
- BroadLight'ın GPON/PON ürünleri
- Shiron Uydu İletişimi InterSKY
- Sky Pilot's SkyGateway, SkyExtender ve SkyControl
- Raptor Ağ Teknolojisinden EtherRaptor-1010
- Siemens'ten CPG-3000 ve CPX-5000 yönlendiriciler
- Nokia Solutions and Networks FlexiPacket serisi mikrodalga mühendislik ürünü
- Acme Packet Net-Net serisi Oturum Sınır Kontrolörleri
- Alcatel-Lucent IP Touch 40x8 IP Masaüstü Telefonlar
- Avaya ERS 8600
- Avaya IP400 Ofis
- Cisco CSS platformu
- Cisco ONS platformu
- Ciena Ortak Fotonik Katman
- Linux platformunda çalışan en son PCT8100 hariç, Broadcom tarafından 'desteklenen' Dell PowerConnect anahtarları
- Ericsson SmartEdge yönlendiricileri (SEOS 11, NetBSD 3.0 ve Broadcom BCM1480 sürüm 5.5.1 çekirdek sürümü 2.6 için VxWorks çalıştırır)
- Hewlett Packard HP 9000 Superdome Guardian Hizmet İşlemcisi
- Hirschmann EAGLE20 Endüstriyel Güvenlik Duvarı
- HughesNet / Direcway uydu internet modemleri
- Mitel Networks'ün MiVoice Business (eski Mitel İletişim Direktörü (MCD)), 3300 ICP Medya Ağ Geçitleri ve SX-200 ve SX-200 ICP.
- Motorola Solutions MCD5000 IP Masaüstü Sistemi
- Motorola SB5100 kablolu modem
- SEM, NC, OM ve diğer hatlar dahil Motorola Kablo Headend Ekipmanı
- Nortel CS1000 PBX (eski adıyla Nortel Meridian 1 (Seçenek 11C, Seçenek 61C, Seçenek 81C)
- Nortel Pasaportu
- Radware İsteğe Bağlı Anahtarlar
- Samsung DCS ve OfficeServ serisi PBX
- SonicWALL güvenlik duvarları
- Thuraya SO-2510 uydu telefonu ve ThurayaModule
- Radvision 3G iletişim ekipmanı
- 3com NBX telefon sistemleri
- Zhone Technologies erişim sistemleri
- Oracle EAGLE STP sistemi
TCP güvenlik açığı ve CVE yamaları
Temmuz 2019 itibariyle, Armis tarafından yayınlanan bir makale , VxWorks RTOS kullanan iki milyardan fazla cihazı etkileyen uzaktan kod yürütme , hizmet reddi , bilgi sızıntıları ve mantıksal kusurlar dahil olmak üzere 11 kritik güvenlik açığını ortaya çıkardı . Bu sistem görev açısından kritik birkaç ürün tarafından kullanıldığı için bulgular önemlidir. Bu YouTube video Armis şovlarından nasıl bir saldırganın kutu tüneli bir içine iç yazıcılar, dizüstü bilgisayarlar içine açığı ve kesmek kullanarak ağa, ve bağlı olan diğer cihazlar. Güvenlik açığı güvenlik duvarlarını da atlayabilir.
Urgent/11 güvenlik açığından etkilenen tüm VxWorks sürümleri için bilgi ve yamalar Wind River'dan edinilebilir.
Eski Veri Tutma
Wind River VxWorks işletim sistemi Boeing 787-8, 787-9 ve 787-10 uçaklarında kullanılmaktadır. 2 Nisan 2020'den itibaren ABD Federal Havacılık İdaresi, işletim sisteminin her elli bir (51) günde bir kapatılıp açılmasını şart koşuyor. Ortak çekirdek sistemin (CCS) periyodik olarak yeniden başlatılmasını gerektirmenin nedeni, sürekli olarak güç verildiğinde arızalanmasının, temel uçuş kontrol ekranlarından eski verileri filtreleyen ortak veri ağı (CDN) mesaj yaşı doğrulamasının kaybına yol açabilmesidir. FAA Hava Direktifinden: "51 gün boyunca sürekli olarak açıldığında CCS'nin eski veri izleme işlevinin potansiyel kaybı, ele alınmadığı takdirde, hatalı uçuş kritik verilerin yönlendirilmesine ve geçerli veriler olarak görüntülenmesine neden olabilir; uçuş ekibinin uçağın güvenli uçuşunu ve inişini sürdürme kabiliyetini azaltır."