VxWorks 7 پلتفرم سیستم عامل بی درنگ (RTOS)

VxWorks یک سیستم‌عامل بلادرنگ (RTOS) با قابلیت‌های تعیین‌کنندگی زمانی، مقیاس‌پذیری و امنیت بالا ویژه کاربردهای صنعتی است. در این نوع سیستم ها رایانه‌های بی‌درنگ باید داده‌های فرآیند تولید را جمع‌آوری کرده و به کمک آن ماشین‌های داخل کارخانه را کنترل کنند. خیلی اوقات باید فرجه زمانی (deadline) به‌طور دقیق برآورده شود؛ یعنی باید کارها در لحظات خاصی از زمان انجام گیرد. برای مثال اگر یک خودرو در خط مونتاژ در حال حرکت باشد و ربات جوشکاری خیلی زود و یا خیلی دیر جوش دهد، خودرو خراب خواهد شد.

VxWorks از هسته‌ای چندپردازشی پشتیبانی می‌کند—شامل AMP، SMP و virtualization—و قابلیت اجرای هم‌زمان سیستم‌عامل‌های دیگر را روی hypervisor داخلی داراست. همچنین اولین RTOS است که امکان اجرای برنامه‌ها را به‌صورت Container (OCI) فراهم می‌کند، همراه با پشتیبانی از زبان‌هایی مثل C++17، Python و Rust، و قابلیت‌های AI/ML برای بهره‌گیری در edge intelligence. 

زمانی از یک سیستم بی‌درنگ استفاده می‌شود که لازم باشد عملیات پردازنده یا جریان داده در زمان کاملاً مشخصی انجام شود؛ بنابراین یک سیستم بی‌درنگ اغلب به‌عنوان ابزار کنترلی در یک کاربرد خاص استفاده می‌شود.

VxWorks Workbemch & Wind Driver

سیستم‌هایی که آزمایش‌های علمی را کنترل می‌کنند، سیستم‌های تصویربرداری پزشکی، سیستم‌های کنترل صنعتی، و نیز برخی از موتورهای انژکتوری در خودرو، کنترلرهای لوازم خانگی و سیستم‌های جنگ‌افزاری، سیستم‌های بی‌درنگ هستند. این سیستم‌ها برای آنکه به‌درستی کار کنند باید پاسخ درست را در فرجه زمانی از پیش تعیین شده بازگردانند در صورتی که در سیستم‌های اشتراک زمانی مطلوب است (ولی اجباری نیست) که سریع پاسخ دهند.

قابلیت ها

• تعیین‌کنندگی (Deterministic Low Latency): تضمین زمان پاسخگویی کمتر از چند میکروثانیه برای نیازهای بحرانی.
• معماری مدولار و به‌روزرسانی پویا: غیرفعال کردن یا جایگزینی بسته‌ها بدون نیاز به ساخت مجدد کل سیستم‌عامل.
• پشتیبانی از چندپردازنده و انواع Multiprocessing: AMP، SMP با CPU affinity، و مجازی‌سازی با Type‑1 hypervisor
• اجرای برنامه‌ها در کانتینر (OCI Containers): امکان استقرار سریع و مدیریت اپلیکیشن‌ها مانند سیستم‌های IT.
• امنیت و ایمنی تصریح‌شده: تأیید شده برای استانداردهای DO‑178C، IEC 61508، ISO 26262، FACE
• پشتیبانی از زبان‌های مدرن: C++17، Boost، Python، Rust، framework های ML مانند TensorFlow Lite
• شبکه زمان‌حساس (TSN): ارائه ارتباطات با تأخیر کم و قابل زمان‌بندی در محیط صنعتی.
• فایل‌سیستم مقاوم به خطا: پشتیبانی از ذخیره‌سازی مقاوم به خرابی برای کاربردهای بحرانی.
• پشتیبانی گسترده سخت‌افزار: پشتیبانی از معماری‌های x86, ARM, Power, MIPS, RISC‑V و بیش از ۱۰۰ برد آماده
• تحلیل runtime با Tracealyzer: ابزار قدرتمند برای بررسی زمان‌بندی، وقایع، تعامل وظایف و وابستگی‌ها

بیشتر بخوانید: دانلود نرم افزار SKM Power Tools با فیلم آموزشی

نرم افزار Wind River نیز جز نرم افزارهای شرکت Intel می باشد که VxWorks دربستر Wind River اجرا می شود.

معماری هایی که VxWorks پشتیبانی می کند:

ARM 11 / 11 MPCore / 9 / Cortex A9 MPCore / Cortex A8

Intel Pentium family / Quark / Xeon / Xeon LV / Core / Core 2 Duo / Atom

PowerPC 86xx, 8641d / 85xx, 8572 / 83xx / 74xx / 7xx / 60x / 44x / 40x / QorIQ P4080 / QorIQ P20xx

پروژه های انجام شده

برخی از پروژه های انجام شده توسط این پلتفرم:

Spacecraft
    The Mars 2020 rover scheduled to launch in 2018
    The Mars Reconnaissance Orbiter[34]
    The Mars Science Laboratory, also known as the Curiosity rover[35]
    NASA Mars rovers (Sojourner, Spirit, Opportunity)[34]
    The Deep Space Program Science Experiment (DSPSE) also known as Clementine (spacecraft)[36] Clementine launched in 1994 running VxWorks 5.1 on a MIPS-based CPU responsible for the Star Tracker and image processing algorithms. The use of a commercial RTOS on board a spacecraft was considered experimental at the time[citation needed]
    Phoenix Mars lander[37]
    The Deep Impact space probe[38]
    The Mars Pathfinder mission[39]
    The SpaceX Dragon[40]
    NASA’s Juno space probe sent to Jupiter[41]

Aircraft
    AgustaWestland Project Zero[42]
    Northrop Grumman X-47B Unmanned Combat Air System[43]
    Boeing 787 Dreamliner’s common core system(CCS)[44]
    Airbus A400M Airlifter[45]
    BAE Systems Tornado Advanced Radar Display Information System (TARDIS) used in the Tornado GR4 aircraft for the U.K. Royal Air Force[46]
    Boeing AH-64 Apache attack helicopter[47]
    Lockheed Martin RQ-170 Sentinel UAV[48]

Space telescopes
    Fermi Gamma-ray Space Telescope(FGST)[49]
    James Webb Space Telescope (in development)[50]

Others
    European Geostationary Navigation Overlay System (EGNOS)[51]
    TacNet Tracker, Sandia National Laboratory’s rugged handheld communication device[52]
    BAE Systems SCC500TM series of infrared camera cores[53]
    Barco CDMS-3000 next generation control display and management system[54]

Automotive
    Toshiba TMPV75 Series image recognition SoCs for advanced driver assistance systems (ADAS)[55]
    Bosch Motor Sports race car telemetry system[56]
    Clarion AX1Android-based automotive in-vehicle infotainment system (IVI)[57]
    Hyundai Mobis IVI system[58]
    Magneti Marelli’s telemetry logger and GENIVI®-compliant infotainment system[59]
    BMW iDrive system before 2008[34]
    Siemens VDO automotive navigation systems[60]
    Most of Renault Trucks T, K and C trucks’ electronic control units.

Consumer electronics
    Apple Airport Extreme[34]
    Drobo data storage robot[61]
    Honda robot ASIMO[62]
    Linksys WRT54G wireless routers (versions 5.0 and later)[34]
    MacroSystem Casablanca-2 digital video editor (Avio, Kron, Prestige, Claro, Renommee, Solitaire)
    Motorola’s DCT2500 interactive digital set-top box[63]
    Mobile Technika MobbyTalk and MobbyTalk253 phones[64]
    ReplayTV home digital video recorder[65]

Industrial
Industrialr obots
    ABB industrial robots[66]
    The C5G robotic project by Comau[67]
    KUKA industrial robots[68]
    Stäubli industrial robots[69]
    Yaskawa Electric Corporation’s industrial robots[70]
    Comau Robotics SMART5 industrial robot[71]

Transportation
    FITSCO Automatic Train Protection (ATP)system[72]
    Bombardier HMI410 Train Information System[73]

Controllers
    Bachmann M1 Controller System[74]
    Invensys Foxboro PAC System[75]
    National Instruments CompactRIO 901x, 902x 907x controllers[76]
    Mitsubishi’s C controller[77]
    The Experimental Physics and Industrial Control System (EPICS)[78]
    Bosch Rexroth Industrial Tightening Control Systems[79]
    MCE iBox elevator controller[80]

Storage systems
    External RAID controllers designed by the LSI Corporation prior to 2011, now designed by NetApp, and used in IBM System Storage’s DS3000 and DS4000 (formerly FAStT)[81]
    Fujitsu ETERNUS DX S3 family of unified data storage arrays

Imaging
    Toshiba eBridge based range of photocopiers[82]

Others
    Hexagon Metrology GLOBAL Silver coordinate measuring machine (CMM)[83]
    GrandMA Full-Size and Light Console by MA Lighting[84]

Medical
    Varian Medical Systems Truebeam – a radiotherapy device for treating cancer[85]
    Olympus Corporation’s surgical generator[86]
    BD Biosciences FACSCount HIV/AIDS Monitoring System[87]
    Fedegari Autoclavi S.p.A. Thema4 process controller[88]
    Sirona Dental Systems: CEREC extraoral X-ray CAD/CAM systems[89]

Networking and communication infrastructure
    Arkoon Network Security appliances[90]
    Ubee Interactive’s AirWalk EdgePoint[91]
    Kontron’s ACTA processor boards[92]
    QQTechnologies’s QQSG[93]
    Many of Huawei’s product lines have standardized on VxWorks
    BroadLight’s GPON/PON products[94]
    Shiron Satellite Communications’ InterSKY
    Sky Pilot’s SkyGateway, SkyExtender and SkyControl[95]
    EtherRaptor-1010 by Raptor Network Technology[96]
    CPG-3000 and CPX-5000 routers from Siemens[97]
    Nokia Solutions and Networks FlexiPacket series microwave engineering product[98]
    Acme Packet Net-Net series of Session Border Controllers[99]
    Avaya ERS 8600[100]
    Avaya IP400 Offic