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45 EMBEDDED MAGGIO RTOS | SOFTWARE casi d’uso. Il mercato Internet of Things risulta in crescita anche in Italia: l’ Osservato- rio Internet of Things della School of Management del Politecnico di Milano sti- ma un valore di 3,7 miliardi di euro nel 2017 (+32% rispetto al 2016), con il settore Indu- strial IoT (IIoT) considerato tra le aree con maggiori pro- spettive di sviluppo. Nel progresso della IoT, i si- stemi embedded sono desti- nati a giocare un ruolo pre- ponderante, specie quando le applicazioni richiedono requisiti di real-time computing, compattezza del sistema e consumi ridotti di energia. Requisiti che pongono in posi- zione privilegiata i sistemi RTOS. RTOS: le peculiarità Pur evidenziando alcune similarità con i siste- mi GPOS (general purpose operating system), come le funzionalità di multitasking e di gestione delle risorse hardware, rispetto a questi ultimi gli RTOS posseggono caratteristiche peculiari, tra cui la disponibilità del prodotto per tutte le principali categorie di applicazioni e tipologie di & ("L $À nelle applicazioni embedded; la predicibilità dei tempi di esecuzione dei task (determinismo); la capacità di scalare verso l’alto o verso il basso, i ridotti requisiti di memoria; l’integrazione di po- litiche di scheduling per l’esecuzione dei task con priorità real-time. I comuni problemi di progettazione dei siste- mi real-time riguardano infatti l’esecuzione di task in concorrenza per le risorse di processore e memoria, la sincronizzazione delle attività, la comunicazione dati e, in quest’ottica, una solu- zione RTOS è dotata, ad esempio, di strumenti di sincronizzazione come i semafori: in virtù di $À - ni utilizzate da molteplici processi in un sistema concorrente, i semafori possono permettere a un task di eseguire qualche operazione o di accede- re a una risorsa. Gli RTOS dispongono anche di speciali semafori chiamati mutex (mutual exclu- sion), in grado di proteggere l’accesso a una ri- À * RTOS, nella memoria del sistema possono essere presenti simultaneamente diverse operazioni, e la commutazione tra i task avviene sulla base delle rispettive priorità. Nell’esecuzione di molteplici task, il sistema RTOS ha la capacità di allocare per ciascuno # À usabili in maniera predicibile, in modo da evi- tare interruzioni dei task in esecuzione. D’altra parte, nel RTOS esistono anche meccanismi di preemption (prelazione) che gli consentono di so- spendere temporaneamente un dato task, quan- do c’è necessità di eseguirne prima un altro con una priorità più elevata. Sistemi operativi real-time in forte crescita In un mercato del software embedded le cui di- mensioni sono previste superare i 19 miliardi di dollari entro il 2024, secondo le stime di un rapporto della società di analisi di mercato e con- sulenza Global Market Insights (GMI), il seg- mento degli RTOS è proiettato nei prossimi anni (2018-2024) verso un trend che gli farà registrare un Cagr superiore all’11%, grazie all’impennata nella domanda di hardware “special-purpose” che usa sistemi real-time come ThreadX, Windows CE, Fusion RTOS, LynxOS, e VxWorks. Inoltre, aggiunge la ricerca, il software “RTOS-enabled” utilizza processi e algoritmi di programmazione “round-robin” in grado di ridurre la sottrazione di risorse CPU ed eseguire processi in real-time in maniera esente da errori. Questi sistemi ope- rativi si prestano ad applicazioni “mission-criti- Il mercato del software embedded (Fonte: Global Market Insights)