Описание системы МАКС ОСРВ

МАКС ОСРВ — это операционная система реального времени для встраиваемых систем Интернета вещей: умных устройств, шлюзов и автономных компонентов.

Программный продукт МАКС ОСРВ от разработчика Мастерская инструментов разработки (Мир) предназначен для построения надёжного программного обеспечения встраиваемых устройств интернета вещей: умных приборов, шлюзов и автономных компонентов с жёсткими требованиями к отклику. Система обеспечивает предсказуемое планирование задач, работу в реальном времени и стабильное функционирование сетевой периферии, что позволяет командам ускорять выпуск электронных изделий и сохранять управляемость кодовой базы.

МАКС ОСРВ подходит компаниям различного масштаба из отраслей промышленной автоматизации, телекома, энерго- и машиностроения, а также стартапам, создающим умные устройства для интернета вещей. ОС ориентирована на пользователей, занятых разработкой встраиваемого оборудования, проектированием решений интернета вещей (IoT) и автоматизацией производства. Решение востребовано у технических директоров, архитекторов встроенных систем, ведущих инженеров-программистов и руководителей продуктовых направлений.

Функциональные возможности МАКС ОСРВ:

• Планирование задач. Микроядро исполняет задачи в едином адресном пространстве узла: планировщик ведёт вытесняющую и кооперативную многозадачность, семь приоритетных уровней от PriorityIdle до PriorityRealtime и циклическое чередование потоков одного уровня. Механизм предотвращения инверсии приоритетов и настраиваемый системный квант (по умолчанию одна миллисекунда) дают предсказуемое время отклика на события.
• Синхронизация задач. В состав API входят счётные и бинарные семафоры, мьютексы, события и мьютекс-страж MutexGuard, освобождающий ресурс при выходе из области видимости. Объекты синхронизации поддерживают таймауты ожидания, мгновенные проверки без блокировки и разблокировку одной либо всех ожидающих задач, что позволяет строить корректное взаимодействие потоков без взаимных блокировок.
• Очереди сообщений. Шаблонный класс MessageQueue организует конвейерную обработку данных между задачами узла: одна задача принимает и декодирует данные, другая обрабатывает упакованные сообщения. Очередь поддерживает помещение в конец и начало, извлечение и просмотр без удаления, контроль переполнения и счётчик элементов, поэтому передающая задача не блокируется на время чужой работы.
• Обработка прерываний. Ядро поддерживает вложенные прерывания с приоритетами и отдельным контекстом исполнения. Универсальный пользовательский обработчик пробуждает задачу класса TaskIrq, привязанную к номеру IRQ, а содержательная обработка идёт уже в потоке задачи — без ограничений на работу с кучей. Возможна и двухуровневая схема: критичный по времени код в ISR, остальное в задаче.
• Драйвер экрана. Класс GraphDriver открывает унифицированный аппаратно-независимый интерфейс к дисплею: пиксели, линии, прямоугольники, окружности, вывод текста шрифтами с выравниванием и прокруткой областей. Цвета и шрифты переводятся в представление конкретного контроллера, экземпляр драйвера готов к работе после метода Init, а координатная сетка отсчитывается от левого верхнего угла.
• Драйверы портов. Объектная иерархия Port, BufferedPort и PortUART скрывает различия физических интерфейсов: в простых случаях программа оперирует указателем базового класса. Универсальные буферы Buf, StatBuf и DynBuf реализованы на статических массивах и динамической памяти, предоставляя единые методы запроса готовности, длины данных и ёмкости, что упрощает обмен по последовательным каналам.
• Профилирование быстродействия. Встроенный профайлер измеряет интервалы между макросами PROFSTART и PROFSTOP либо время жизни автоматической переменной, поддерживая вложенные секции. Статистика включает полное и чистое время, среднее, минимум, максимум и среднеквадратичное отклонение; собственные задержки профайлера учитываются автоматически, а точность достигает порядка одного процессорного цикла.
• Объектная модель приложений. Приложение строится наследованием от классов Application и Task с переопределением методов Initialize и Execute: задачи создаются и добавляются в планировщик динамически, со своими именами, приоритетами и размером стека. Методы Delay, Yield, SetPriority и Delete управляют жизненным циклом потоков, а фоновая IDLE Task отдаёт контроллер в спящий режим.
• Мультиагентная когерентность. Система рассчитана на построение мультиагентных когерентных систем из нескольких узлов: каждый узел исполняется на выделенном микроконтроллере, изолируя адресное пространство и ресурсы, а ОСРВ МАКС предоставляет узлам средства межпроцессной взаимосвязи. Такая декомпозиция масштабирует распределённое приложение и повышает живучесть комплекса в целом.