L'évolution des OS temps-réel: l'importance des hyperviseurs

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1 L'évolution des OS temps-réel: l'importance des hyperviseurs RTS2: Linux, Windows Embedded, Android... un état de l'art des systèmes d'exploitation embarqués rts EMBEDDED SYSTEMS 19 mars 2014 Jacques Brygier VP Marketing SYSGO

2 Sommaire Les OS embarqués aujourd hui Situation depuis 10 ans Facteurs d évolution L avènement des hyperviseurs

3 Cartographie simplifiée Les OS temps-réel «historiques» ou classiques Propriétaires (entreprise, fabricant de matériel) COTS (Integrity, LynxOS, Nucleus, QNX, ThreadX, VxWorks, ) OpenSource (ecos, FreeRTOS, RTEMS, ) Les «transfuges» du mainstream Windows Linux Android GENIVI Les solutions émergentes Hyperviseurs Open Source (KVM, L4, ) COTS (PikeOS, )

4 Il y a 10 ans Source: VDC 2006

5 Il y a 5 ans Source: 2011 Embedded Market Study EE Times Group

6 Aujourd hui Source: 2013 Embedded Market Study EE Times Group

7 Principales conclusion sur ces sondages La part des OS propriétaires diminue régulièrement La part des OS Open Source a sensiblement augmentée en 10 ans La part des systèmes ne demandant pas d OS complet augmente La part des OS COTS (Open Source ou non) est majoritaire pour les systèmes demandant un OS

8 Les facteurs d évolution Matériel Baisser la consommation Augmenter les performances Importance maintenue des microcontrollers (low-end) Avènement du multi-core (highend) Importance grandissante des SoC (System on Chip) Logiciel Explosion en taille et diversité Importance des fonctions nonalgorithmiques Utilisation IoT (Internet of Things) Besoin de standardisation de l interface H/M Explosion du besoin M to M Convergence du monde de l embarqué et de celui de l IT Economiques Obsolescence du matériel Réduction du nombre de calculateurs «Time-to-market»

9 Les conséquences sur les OS Plus flexibles pour: S adapter aux différents types de plate-forme matérielle Processeurs, FPGA, multi-cœurs, GPU, S adapter aux évolutions des offres des fournisseurs ARM, Freescale, Intel, Supporter les différents types d environnements d exécution POSIX, Linux, Autosar, Java Plus compacts pour: Supporter une gamme plus large de processeurs Du mono- au multi-cœurs, MMU, MPU, Réduire les coûts en cas de certification Plus génériques pour: Adresser plusieurs secteurs d industrie Minimiser les risques techniques, sécuriser l investissement, offrir une plus grande pérennité Offrir des économies de coût pour les entreprises ou grands groupes

10 La virtualisation embarquée ou hyperviseur Répond à la plupart des exigences sur les OS Flexibilité, généricité, réducteur de coûts Fait partie de l offre des vendeurs d OS leaders sur le marché Wind River, Green Hills, SYSGO, OK Labs, LynuxWorks, Sierraware, Mentor Graphics, ENEA, etc Est proposée dans les solutions open source Linux (KVM), Xen,VMWare (vsphere), Voit ses équivalents «matériel» monter en puissance Intel, Freescale QorIQ, ARM Cortex-A15, A5X,

11 Les caractéristiques des systèmes embarqués en 2020 par secteur

12 Critères de choix du futur OS Offre la virtualisation embarquée Hyperviseur intégré Supporte le multi-cœurs En mode SMP, AMP ou les 2 ensembles Adresse plusieurs secteurs industriels et/ou grand public Même technologie de base mais s adapte aux besoins spécifiques et éventuellement Assure la sûreté de fonctionnement Certification suivant les standards internationaux Garantie la sécurité des applications Certification suivant les standards internationaux

13 Applications utilisant déjà un hyperviseur certifié exemples de PikeOS Système cockpit donnant accès à des applications/informations au pilote en vol et des données en maintenance au sol Système FSA-NG (Fly Smart with Airbus New Generation) sur A350 - Airbus Intégration d un tableau de bord, d une unité multimédia et d un système Android sur une seule plate-forme de contrôle Plate-forme multi-cœurs intégrant Autosar, GENIVI et Android (Interior Domain Integration) - Continental Loadmaster Control System Equipement permettant les opérations de chargement/déchargement au sol et le contrôle de toutes les applications non-cockpit en vol A400M Equipement CBTC (Communications-Based Train Control) Système de contrôle ferroviaire wireless détectant en temps-réel la position d un train via une communication bi-directionnelle continue entre le train et l infrastructure pour le métro de Seoul SAMSUNG SDS Autres Médical, industriel, sécurité/défense,

14 Les avantages d un hyperviseur Avantages de la virtualisation embarquée Réduction du coût matériel Nombre de processeurs, optimisation du CPU Réduction du coût de développement Réutilisation du code existant, développement distribué Avantages d un hyperviseur flexible Sécurisation de l investissement Si indépendant des APIs et des OS invités Gestion de l obsolescence du matériel Si indépendant des architectures processeurs Avantages d un hyperviseur certifié Réduction des coûts de certification Permet l utilisation sécurisée des OS non sûrs Windows, Linux, Android, Attention, tous les hyperviseurs ne sont pas équivalents

15 Merci! rts EMBEDDED SYSTEMS 19 mars 2014 Jacques Brygier VP Marketing SYSGO