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EMBEDDED
54 • NOVEMBRE • 2014
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SOFTWARE
RTOS
nendo molto più complesso. Oggi trasformazioni globali
come il cloud computing o la Internet degli oggetti (IoT
– Internet of Things) fanno sì che i sistemi embedded non
siano più mere isole tecnologiche a se stanti e scollegate
dal network, ma si possano ritrovare diffusi capillarmente
in molti più ambienti e applicazioni: si parla in prospettiva
di miliardi di dispositivi embedded connessi stabilmente
all’infrastruttura IT.
Inoltre, nel frattempo, lo sviluppo dell’elettronica embed-
ded ha reso disponibili architetture hardware molto più
potenti e complesse, caratterizzate da system-on-chip
(SoC) multicore, dotati di una capacità di calcolo parallelo
che però richiede di essere adeguatamente controllata e
sfruttata in maniera efficiente grazie all’intelligenza del
software.
Oggi, dalla periferia della rete, i vari oggetti e dispositi-
vi intelligenti connessi al cloud e all’IoT sono in grado di
comunicare con i sistemi di back-end aziendali, fornendo
enormi moli di informazioni. Big Data che, una volta rac-
colti ed elaborati in tempo reale da sistemi analitici e di
business intelligence, permettono di migliorare con dina-
micità prodotti e ser vizi, o gestire macchinari industriali e
infrastrutture di pubblica utilità con maggiore efficienza.
Ma tutto ciò richiede RTOS con caratteristiche tecnologi-
che e funzionalità adeguate.
Nel tempo, molti fornitori di sistemi operativi sono gra-
dualmente migrati da una strategia di offerta basata su
semplici prodotti, verso la fornitura di soluzioni comple-
te e ottimizzate, in grado di includere non solo il sistema
operativo, ma anche strumenti di sviluppo, oltre ad altri
componenti software e ser vizi di supporto professionale.
Tutti fattori che hanno assunto un ruolo determinante per
facilitare l’integrazione degli RTOS nelle varie generazio-
ni di dispositivi embedded.
Oggi, gli intensi cambiamenti tecnologici in corso, e la
convergenza nel cloud di molti device dotati di un’intel-
ligenza crescente, complicano ulteriormente la progetta-
zione dei nuovi sistemi operativi, perché le caratteristiche
Molti tentativi di utilizzo di Linux e delle piatta-
forme Linux-based in diverse applicazioni embed-
ded hanno spesso tradizionalmente incontrato
una principale barriera: la difficoltà intrinseca nel
sistema di soddisfare i requisiti di funzionamento
deterministico e real-time, a cui molti di questi
dispositivi devono invece ottemperare. In tali
casi, infatti, spesso il sistema deve eseguire con
un certo livello di determinismo lo scheduling, il
controllo o l’allocazione delle risorse hardware:
tutte funzionalità per cui gli RTOS tradizionali, di
natura proprietaria, sono stati concepiti, e grazie
alle quali riescono ancora a dominare il mercato.
Tuttavia oggi questo scenario sta gradualmente
mutando, e riaccendendo il dibattito sulla rivalu-
tazione di Linux.
Attualmente, infatti, il Pinguino sta evolvendo-
si anche da questo punto di vista, e trasfor-
mandosi in una soluzione applicabile nei sistemi
embedded che hanno requisiti spesso definiti
‘soft real-time’, ossia specifiche di funzionamen-
to deterministico non estremamente rigide, a
differenza invece di altri sistemi embedded (hard
real-time). Secondo alcune molto recenti analisi
e considerazioni della società di ricerche VDC
Research, una soluzione in prospettiva interes-
sante da questo punto di vista – e quindi in grado
di abilitare capacità real-time in Linux embed-
ded – è PREEMPT_RT, una patch real-time per
il kernel Linux. Quest’ultima non solo è in grado
di migliorare i tempi di risposta del sistema, ma
soprattutto di rimuovere tutte le cosiddette
‘unbounded latencies’, le latenze impredicibili che
possono manifestarsi usando il kernel originario
(kernel vanilla o mainline kernel). Quando poten-
ziato con PREEMPT_RT, Linux embedded può
diventare compatibile per l’utilizzo in applicazioni
soft real-time che spaziano dal settore industria-
le, ai sistemi di automazione nel mondo retail e
dell’ufficio, e andare a sostituire gli RTOS tra-
dizionali. Rispetto ad altre soluzioni possibili (ad
esempio l’adozione di un hypervisor commerciale
in grado, tramite la tecnologia di virtualizzazione,
di ospitare sullo stesso sistema, in partizioni
separate, Linux e un RTOS), stima VDC, l’uso
della patch real-time PREEMP_RT costituisce il
modo più immediato per abilitare prestazioni real-
time nei sistemi che funzionano con piattaforme
Linux-based. Ciò non toglie, tuttavia, la necessità
di eseguire ulteriori interventi di sintonizzazione e
ottimizzazione sulla piattaforma Linux embedded
potenziata con la patch real-time.
Linux ‘reloaded’: alla conquista dello spazio ‘real-time’