微内核OS主导汽车平台 QNX首推HTML5框架软件

提到操作系统(OS)或嵌入式实时操作系统(RTOS)，人们的注意力往往集中在Windows、Linux、Android、iOS等，像微软、风河这样的公司当然是广为人知。不过，在行业应用领域RTOS公司中，QNX同样是一时风头无两的软件公司。这家成立32年之久的公司是全球首个商用RTOS公司，其产品广泛应用于那些对可靠性有着很高要求的领域，包括核电站、金融服务器网络、汽车远程通信、军用(软件无线电)、列车以及太空视觉系统等。 据QNX软件系统现场应用经理张人杰介绍，QNX不仅是全球首个商用RTOS公司，也是首个(也是唯一) 支持分布式处理的RTOS，首个支持对称式多核处理SMP的RTOS，首个(也是唯一) 支持时间自适应分区技术的RTOS，首个支持嵌入式Adobe Flash的RTOS，首个推出了汽车应用软件平台QNXCar，首个同时通过EAL 4+和 IEC61508SIL3认证的多核操作系统以及首个推出全HTML5框架的汽车软件应用平台QNX Car 2的公司。据悉，目前，QNX操作系统已被全球270种、3千万辆汽车采用，占汽车OS市场的70%。 张人杰表示，QNX得到行业用户的广泛认可，源于其微内核(microkernel)架构带来的优势特性。基于微内核的OS主要有WindowNT、Minix、Mach等。而另一个主要操作系统的内核架构—宏内核(macrokernel)则主要是Unix、Linux等。Windows、Android、VxWorks就是宏内核OS，而苹果的iOS则更多具备微内核OS的特性。基于这两个架构的OS在系统调用、内存管理、文件管理等主要方面存在不同的工作模式，从而决定了二者的差异性和不同的适用性。 宏内核操作系统是一个运行在核心态的单独文件，这个二进制文件包含进程管理，内存管理，文件系统以及其他。而基于微内核操作系统的大部分都运行在单独的进程，而且多数在内核之外。它们之间通过消息传递来通信。内核的任务是处理消息传递、中断处理、底层的进程管理，以及可能的I/O，是典型的用户态。张人杰表示，微内核设计的一个优点是在不影响系统其它部分的情况下，用更高效的实现代替现有文件系统模块的工作会更容易；另外一个优点是不需要的模块将不会被加载到内存中，因此微内核就可以更有效的利用内存。 “相较于宏内核OS，微内核OS有着更快的响应速率，宏内核OS存在耦合故障时要重启且速度较慢的缺点，Linu x启动的时间约需8秒，Android需要20秒~30秒，而QNX搭载独有的快启技术只要2秒~3秒，这对于汽车这样的应用十分适合。”张人杰说，“QNX操作系统只有十万行代码，远低于Windows和Android，这大大增加了系统的稳定性，同时也降低了通过昂贵的认证的成本，如IEC61508SIL3 认证。”他表示，QNX系统的每小时故障率在10-7~10-8，相当于平均无故障时间(MTBF)为4000多年，这是Android不能比的。 张人杰表示，相较于宏内核系统，微内核系统更容易实现软件的配置和调校。QNX在其汽车系统QNXCAR 2平台中就集成了多种功能，包括导航、信息娱乐和社交软件、汽车电子/电机控制、互联和融合性平台及架构。而除了像蓝牙免提这类应用软件，未来在主动安全领域，汽车对软件系统的依赖性也将大大增加。另外，值得关注的是，QNX Car 2采用了全HTML5框架，这也是包括苹果公司在内的未来软件框架的发展方向。HTML5强化了Web网页的表现性能，追加了本地数据库等Web应用的功能，有助于减少对浏览器插件的依赖。“HTML5是互联汽车技术应用软件发展的未来走向，它将把最新的移动应用和服务平滑过渡到汽车平台，帮助汽车制造商保持汽车软件在内容和服务上的新颖性，满足客户化用户体验，使用户更简单的访问移动设备上的应用，”张人杰说，“更为关键的是，HTML5拥有最广泛的应用开发平台，这将为汽车软件提供最新的应用支持。” 《电子设计技术》网站版权所有，谢绝转载