IntervalZero RTX – самое доступное и бюджетное средство для добавления в OC Windows функционала операционной системы жесткого реального времени. RTX дополняет и интегрируется с Windows, не изменяя ее модулей или поведения, и позволяет получить подсистему реального времени, работающую совместно с Windows без применения дополнительного аппаратного обеспечения и специальных ОСРВ. Полноценный функционал ОСРВ Решение, позволяющее стартовать проект в кратчайшее время RTX работает даже при «синем экране смерти» Windows Симметричное параллельное выполнение задач реального времени Поддержка многопроцессорных и многоядерных систем Cовместимость с Microsoft Windows 7, Vista, 2000, XP Embedded, Embedded Standard 7, Server Поддержка пакета Microsoft Visual Studio для полноценной разработки Независимый от Windows стек TCP/IP реального времени, совместимый с WinSock Очень простая прямая работа с аппаратурой – не сложнее, чем в DOS Основые характеристики: • Надёжное высокопроизводительное расширение операционной системы реального времени для Windows в Ring 0. • Симметричное параллельное выполнение задач реального Расширение реального времени для Windows времени (SMP). • Средство управления распределением нагрузки по ядрам. Расширение IntervalZero RTX – программное средство, предназначенное для добав- • Поддержка устройств всех стандартных Microsoft ления функциональности «жёсткого» реального времени в системы под управлением HAL, включая соответствующие спецификации ACPI операционных систем Microsoft Windows. Программный продукт RTX был с успехом контроллеров прерываний PIC, а также одно- и опробован в тысячах различных автоматизированных систем управления, оборонных многопроцессорных контроллеров прерываний APIC. и аэрокосмических системах, контрольно-измерительной аппаратуре, роботах и т.д. • Возможность применения во всех операционных системах Он позволил добиться повышения их эффективности, возможностей, степени мас- Microsoft Windows типа Windows 7, Vista, XP, Embedded, Server 2003. штабируемости и надёжности функционирования при одновременном сокращении • Полное соответствие спецификациям Win32 API, что сроков и стоимости разработки новой продукции. исключает необходимость применения различных преобразователей кодов при использовании директив API. Общие сведения • Полная поддержка современных архитектур х86, Расширение IntervalZero RTX изначально разрабатывалось именно как расшире- технологий Intel AVX и SSE. ние, дополнение ОС Windows, обеспечивающее характеристики реального вре- • Работа на однопроцессорной системе в режиме разделения ресурсов процессорного ядра или на мени, а не как операционная система реального времени, перенесённая в среду многоядерной платформе с выделением от 1 до 31 ядра Windows. Оно предоставляет широкие возможности по управлению прерываниями исключительно для задач реального времени. IRQ, устройствами ввода-вывода, оперативной памятью и гарантирует надёжное • Поддержка таймеров с разрешением до 1 мкс. исполнение указанных задач с нужным приоритетом. Применение расширения • Поддержка прерываний MSI для шин PCI/PCI Express. требует минимальных усилий по конфигурированию системы и помогает достичь • Поддержка пакетов Microsoft Visual Studio 2005, максимальной эффективности исполнения задач. 2008, 2010, представляющих собой стандартную инструментальную среду для разработки, компиляции и Расширение RTX поддерживает режим «симметричной мультипроцессности» (SMP отладки Windows-приложений. – Symmetric Multiprocessing) и позволяет в многоядерных (многопроцессорных) си- • Реализация технологии предотвращения инверсии стемах выделять под задачи RTX до 31 процессорного ядра. Кроме этого, доступен приоритетов, обеспечивающей сохранение также и режим разделения процессорных ресурсов между Windows и RTX, когда производительности приложения при запуске потоков планировщик сам определяет, на каком ядре исполнять конкретную задачу. (нитей) с более низким приоритетом. В состав расширения входят средства, значительно ускоряющие поиск и устра- • Планирование исполнения по приоритетам или с няющие ошибки за счёт предоставления обширной информации. вытеснением, тип которого может быть указан для каждого потока. Расширение IntervalZero RTX разработано с учетом совместимости с Win32 API, • Независимый от типа Windows стек TCP/IP, совместимый что даёт возможность создавать прикладные коды в виде исполняемых модулей с WinSock. Windows (исполняемых файлов с расширением .EXE), которые могут быть запу- • Высокая производительность межпроцессного обмена щены на уровне Ring 3 с защитой доступа к памяти. Эти модули могут быть также данными. перекомпилированы в виде подсистемы реального времени уровня Ring 0, на кото- ром повышение её производительности осуществляется за счёт исполнения при- ложений реального времени до любого из приложений Windows. Soft-Control Architecture: Процесс Процесс Win32, SMP-Enabled Повышение степени конкурентоспособности и скомпонованный Rtapi_w32 Win32 с расширением RTX Hard Real-Time Platform дифференциации продукции • Более высокая производительность и лучшие рабочие характеристики в устройствах тех же размеров. Подсистема Win32 • Такие же рабочие характеристики и производительность Режим пользователя в устройствах меньших размеров. (уровень Ring 3) • Значительное повышение качества в устройствах тех же Процесс RTSS Процесс RTSS Режим ядра размеров. или библиотека или библиотека (уровень Ring 0) RTDLL RTDLL Процесс RTSS Снижение затрат на вычислительные платформы или библиотека на 25–50% Rtxtcpip RtxUsb RTDLL Ядро Windows • Отсутствие необходимости в применении дополнитель- и драйверы устройств ных ПК для реализации функций человекомашинных Стек Стек RT-TCP/IP RTX USB интерфейсов. • Отсутствие необходимости в применении специали- зированных контроллеров и коммуникационного обо- рудования. RTX-RTSS (подсистема реального времени) • Повышение коэффициента загрузки оборудования, более полная реализация возможностей многоядерных платформ. Повышение степени эффективности эксплуатации Windows HAL Расширение RTX HAL и снижение уровня издержек производства • Снижение уровня производственных затрат, потребности в аппаратных компонентах. • Уменьшение объёмов материально-технических запасов. Windows Windows Аппаратная платформа RTSS RTSS RTSS Ядро Ядро Ядро Ядро Ядро • Снижение расходов на техобслуживание. с архитектурой x86 0 Х X+1 X+2 31 • Модернизация системы может быть выполнена путём загрузки нового программного обеспечения, а не замены рабочих модулей. Архитектура расширения RTX Soft-Control Architecture IntervalZero RTX представляет собой истинное расширение Расширение IntervalZero RTX лежит в основе нового подхода операционной системы без инкапсуляции Windows и какого- к проектированию систем реального времени, получившего либо взаимодействия с инфраструктурой Windows или её название Soft-Control Architecture (архитектура программного изменения. Благодаря подобному разделению приложения управления). Его применение способно изменить принципы подсистемы реального времени RTX (real-time subsystem, RTSS) конкуренции в таких областях, как производство средств про- будут исполняться даже при полном сбое Windows (когда на мышленной автоматизации, медицинских систем, контрольно- мониторе отображается «синий экран»). измерительной техники и оборонных/авиакосмических систем Подсистема RTSS построена на основе детерминистичного благодаря повышению требований к возможностям и точности планировщика реального времени, в котором реализованы как управления. алгоритм планирования на основе приоритетов, так и алгоритм Основа архитектуры программного регулирования для систем планирования с вытеснением. Планировщик осуществляет пе- «жёсткого» реального времени – интегрированная инстру- реключение контекста всех важнейших потоков системы – при ментальная платформа на базе многоядерной архитектуры использовании современных процессоров передача управле- х86, работающая под управлением операционной системы ния потоку с более высоким приоритетом происходит за доли Microsoft Windows и расширения IntervalZero RTX. микросекунды. Soft-Control Architecture призвана обеспечить ОЕМ- RTX позволяет выделять до 31 процессорного ядра только для производителям значительное конкурентное преимущество выполнения задач реального времени. Также RTX работает и и дифференциацию выпускаемой продукции. Она позволит на одноядерных конфигурациях (для них доступен лишь режим разрабатывать более компактные системы, повышать объёмы, разделения ресурсов процессора). Количество используемых темпы и качество производства при одновременном снижении ядер задаётся разработчиком. При этом поддержка SMP для его себестоимости. него реализована прозрачно и обеспечивает изоляцию и парал- Soft-Control Architecture позволяет производителям отказаться лельное выполнение потоков. Кроме того, разработчик может от применения специализированных аппаратных средств опе- управлять загрузкой и распределением задач по ядрам. Име- ративного регулирования на основе ПЛК или дополнительных ется возможность варьировать и затраты на конечные системы, устройств управления в пользу программных систем. Исполь- выбирая наиболее подходящую среду исполнения RTX Runtime зование современных платформ совместно с RTX – экономич- для требуемого числа ядер, выделяемых под задачи RTX. ное и многофункциональное решение для построения систем Варианты RTX Runtime реального времени на базе Windows с архитектурой х86. Solo Entry Basic Pro Premium Ultimate Инструментальная среда 1 ядро 33 3 3 3 3 Применение комплексного пакета средств, интегрируемого с 2 ядра 33 3 3 3 широко известным инструментальным пакетом