QNX–微内核结构的实时操作系统唐晓丹xtang@qnx.comQNXSoftwareSystem2009年3月16日星期一微内核体系结构VxWorks真正的微内核结构真正的微内核结构((QNXNeutrino))进程管理器文件系统QNXNeutrino试作原型••通过通过MMUMMU进行进行完全完全内存保护内存保护••应用,应用,驱动,驱动,网络协议等都受保护网络协议等都受保护µK包容包容可）可）重启重启（可应用程序²（可驱动程序²容单片式内核(NT/Unix/Linux)可包单片式内核(NT/Unix/Linux)启）应用程序²应用程序重••用用MMUMMU进行进行部份保护部份保护（可•应用程序受到保护应用程序受到保护响•生影体产统整内核对系文件系统网络协议驱动程序²实时执行体实时执行体((VxWorksVxWorks))••不使用不使用MMUMMU，，没有内存保护没有内存保护应用系统应用程序²响•应用应用,驱动驱动,等等都在内核空间等等都在内核空间生影•,,体产统整内核对系文件系统网络协议驱动程序²2009年3月16日星期一QNXConfidential.AllcontentcopyrightQNXSoftwareSystems.2微内核架构进程管理器文件系统协议栈音响驱动程序显示驱动程序微内核信息总线应用程序…微内核是应用程序与驱动程序唯一可信赖的元件Î接入信息总线的进程Î驻留在受保护内存空间Î无法破坏其它软件Î可随时启动，停止或进行动态升级2009年3月16日星期一QNXConfidential.AllcontentcopyrightQNXSoftwareSystems.3进程间通讯进程间通过互相传递消息进行通讯进程间通过互相传递消息进行通讯/dev/ser1进程管理器文件系统网络协议图形系统音响串口µK消息总线微内核应用程序应用程序应用程序使用消息传递使用消息传递::其他其他POSIXPOSIX界面：界面：••有效分离进程有效分离进程•实时信号•实时信号••POSIXPOSIX界面以信息为基础界面以信息为基础•管道与•管道与POSIXPOSIX信息队列信息队列fdfd==open(open(“/dev/ser1”,“/dev/ser1”,,,,,,,))•互斥，条件变量，信号灯•互斥，条件变量，信号灯read,read,write,write,stat,stat,devctl,devctl,……共享内存共享内存close•壁垒，•壁垒，sleeponsleepon，读/写锁，读/写锁close大量数据传递大量数据传递2009年3月16日星期一QNXConfidential.AllcontentcopyrightQNXSoftwareSystems.4重要进程监视与恢复(CriticalProcessMonitoring)Î超越五九与完善的故障检测与恢复方法Î建设用户化的故障恢复情景>设计您的系统立刻重连线，透明地减低故障时间Î利用附源代码的技术开发包起动您的开发>CPM与监护程序>CPM应用界面>用户界面覆盖>回归测试程序>样本代码举例说明各种任务，包括重新启动，心跳，等2009年3月16日星期一QNXConfidential.AllcontentcopyrightQNXSoftwareSystems.5重要进程监视器--故障恢复程序Flash硬盘TCP/IP驱动程序故障文档系统文档系统内核检测事故，通知CPM微内核紧急程序监视器ATMCPM产生转储文档(CPM)用于算后分析•基于规则的执行CPM进行故障恢复•内核通知软件监视器•创建存储文档用于算后分析•执行拟定规则进行恢复•清除资源•重新启动程序•CPM提供心跳服务检测软件事故–允许系统自我检测2009年3月16日星期一QNXConfidential.AllcontentcopyrightQNXSoftwareSystems.6五九（99.999%）可靠性连续运行时间(MTBF)可靠性=连续运行时间(MTBF)+出错恢复时间(MTTR)可靠性(%)1年中允许的出错时间993.65天99.98.76小时99.9952.56分钟99.9995.256分钟99.999931.5秒2009年3月16日星期一QNXConfidential.AllcontentcopyrightQNXSoftwareSystems.7硬件走势Î系统供应商持续需要增加处理能力Î处理器供