Różnica między QNX i VXWORKS

Pierwszą rzeczą, która przychodzi nam na myśl, gdy słyszymy system operacyjny słów, jest oprogramowanie używane w naszych komputerach stacjonarnych i laptopach, takich jak Microsoft Windows, Linux, Ubuntu itp. I Android dla smartfonów. W rzeczywistości większość cyfrowych urządzeń elektronicznych uruchamia jakiś rodzaj systemu operacyjnego, który jest opracowany przez program mikrokontrolera. Ewolucja mikrokontrolera utorowała drogę do wielu wbudowanych zastosowań systemowych, które odgrywają kluczową rolę w naszym codziennym życiu.

Jednym z takich systemów, o którym ostatnio słyszeliśmy, jest system operacyjny w czasie rzeczywistym lub po prostu określany jako „RTO”. RTOS to system operacyjny, który jest używany do aplikacji w czasie rzeczywistym, co oznacza aplikacje, które przetwarzają dane w miarę wprowadzania określonych ograniczeń czasowych. QNX i VXWORKS to dwa różne systemy operacyjne w czasie rzeczywistym, w dużej mierze wykorzystywane w środowiskach przemysłowych i akademickich. Celem tego artykułu jest bezstronne porównanie między nimi.

Co to jest QNX?

QNX jest komercyjnym systemem operacyjnym w czasie rzeczywistym opracowanym dla systemów wbudowanych i został pierwotnie opracowany przez Quantum Software Systems na początku lat osiemdziesiątych. Kanadyjska firma została później przemianowana na QNX Software Systems i ostatecznie przejęta przez Research in Motion (RIM) do wykorzystania jako podstawa dla swojego BlackBerry 10 OS, a następnie popularny podręcznik BlackBerry. Wersja systemu operacyjnego używanego w podręczniku była QNX Neutrino, która została zbudowana na prawdziwej architekturze mikrokernelowej. QNX był pierwszym komercyjnie udanym systemem operacyjnym opartym na mikrokernelu. QNX jest zasadniczo systemem operacyjnym podobnym do Unix opartego na prawdziwej konstrukcji mikrokernelowej i modułowej architekturze, w której elementy systemu operacyjnego działają jako zadania, znane jako menedżerowie zasobów, co pozwoliłoby deweloperom na wyłączenie każdej funkcjonalności, która według nich nie jest Wymagane już w konkretnym systemie. Najlepszą rzeczą w QNX jest to oparte na komunikacji międzyprocesowej opartej na wiadomościach.

Co to jest VXWORKS?

VXWORKS to system operacyjny w czasie rzeczywistym zaprojektowany specjalnie do obliczeń rozproszonych do aplikacji w czasie rzeczywistym w systemach wbudowanych. Jest to zastrzeżony system operacyjny w czasie rzeczywistym opracowany przez Wind River Systems, kalifornijską firmę specjalizującą się w opracowywaniu wbudowanego oprogramowania dla inteligentnych podłączonych systemów. VXWorks to wiodące w branży RTO, które od ponad trzech dekad buduje wbudowane systemy i urządzenia. Jest to monolityczne jądro z rozległą komunikacją między procesami i funkcjami synchronizacji. Każda kompilacja VXWorks jest wyjątkowa ze względu na jego architekturę, w której cały system operacyjny działa w przestrzeni jądra, co oznacza wszystkie usługi jądra, a usługi użytkowników istnieją w tej samej przestrzeni adresowej. Zapewnia funkcje debugowania, monitorowanie wydajności, zarządzanie pamięcią, planowanie procesora i inne funkcje systemu operacyjnego za pośrednictwem wywołań systemowych.

Różnica między QNX i VXWORKS

1. Podstawy QNX i VXWORKS

Oba są bardzo unikalnymi systemami operacyjnymi w czasie rzeczywistym specjalnie przeznaczonym do aplikacji w czasie rzeczywistym z systemami wbudowanymi. Oba systemy są szeroko stosowane w dużych środowiskach przemysłowych i akademickich i działają od ponad dziesięcioleci. QNX to komercyjny RTO opracowany przez kanadyjskie systemy oprogramowania kwantowego na początku lat 80., które później zostało przejęte przez RIM w 2010 roku. VXWORKS to zastrzeżone oprogramowanie opracowane przez Kalifornijskie Wind River Systems, lidera branżowego specjalizującego się w budowaniu oprogramowania wbudowanego dla inteligentnych połączonych produktów i systemów.

2. Architektura QNX i VXWORKS

Oba systemy operacyjne wykorzystują jądro w czasie rzeczywistym do zastosowań o krytycznym punkcie misji, które przetwarzają dane, co oznacza, że ​​system podlega ograniczeniu w czasie rzeczywistym, które gwarantuje reakcję w ramach wstępnie zdefiniowanych ograniczeń czasowych, znanych również jako „terminy”. Główna różnica polega na architekturze - podczas gdy QNX opiera się na architekturze przekazującej komunikat, VXWorks nadaje się do wspólnej architektury pamięci. Przekazywanie wiadomości ma fundamentalne znaczenie dla projektu jądra, który pozwala systemowi przekazywać informacje z jednego zadania do drugiego lub kilku innych w systemie. Wspólna architektura pamięci odnosi się do systemu, który ma własną przestrzeń adresową dla wspomnień rozproszonych fizycznie.

3. Jądro

Jedną z kluczowych różnic między dwoma systemami operacyjnymi w czasie rzeczywistym jest to, że QNX jest systemem operacyjnym opartym na mikrokernelu, podczas gdy VXWORKS jest ziarem monolitycznym. Microkernel jest jak mały system operacyjny, który wykorzystuje wywołania systemowe w celu zarządzania podstawowymi usługami, takimi jak zarządzanie przestrzenią adresu, zarządzanie wątkami i komunikacja międzyprocesowa. Odnosi się do systemu, który wymaga ograniczonego zestawu prymitywów i minimalnej zależności za oprogramowanie w celu wdrożenia systemu operacyjnego. Z drugiej strony monolityczne jądro zarządza wszystkimi podstawowymi usługami i usługami zdefiniowanymi przez użytkownika, w tym komunikacją międzyprocesową w przestrzeni chronionej. Jako jądro monolityczne, VXWORKS jest samodzielnie.

4. Planowanie

Każdy wątek lub proces ma swój priorytet w QNX. Zgodnie z QNX wszystkie procesy działają na podstawie zapobiegawczej opartej na priorytecie, co oznacza, że ​​proces o najwyższym priorytecie ma dostęp do procesora, a priorytety wahają się od 0 do 31. Planowanie odbywa się w czasie rzeczywistym, a każdy wątek dziedziczy domyślnie priorytet jego rodziców. Gdy dwa wątki mają ten sam priorytet, QNX stosują inne metody planowania, takie jak FIFO, Round-Robin i Sporadic Planowanie. Z drugiej strony VXWORKS wykorzystuje tylko dwa rodzaje algorytmów planowania, harmonogramu opartego na priorytetach zapobiegawczy. Razem zapewniają użytkownikom większy stopień kontroli w celu wydajnego planowania.

QNX vs. VXWORKS: Wykres porównawczy

Podsumowanie QNX vs. VXWORKS

Oba są opartymi na jądrze systemy operacyjne w czasie rzeczywistym przeznaczone do aplikacji w czasie rzeczywistym, które wymagają przetwarzania i wypełnienia zadań, gdy są w ramach wstępnie zdefiniowanego ograniczenia czasowego, określane jako terminy. Oba są w branży od ponad 25 lat i specjalizują się w opracowywaniu wbudowanych produktów i systemów, ale właśnie tam kończą się wszystkie podobieństwa. QNX to system operacyjny w czasie rzeczywistym opartym na mikrokernelu, który jest raczej fascynujący, dzięki architekturze opartej na przekazaniu wiadomości, który jest idealny do tworzenia niezawodnych systemów rozproszonych. VXWORKS to jądro monolityczne oparte na wspólnej architekturze pamięci, co czyni go idealnym dla dużych środowisk przemysłowych, takich jak systemy motoryzacyjne, awionika, elektronika konsumpcyjna itp.