リアルタイムOS関連製品

リアルタイムオペレーティングシステム（リアルタイムOS/RTOS）は、リアルタイムシステムや組込みシステムなど、時間的な要求が厳しいアプリケーションに対応できるように作られたオペレーティングシステムの一種です。また組込みシステムに要求される、メモリリソースなどの制約が厳しいターゲットでも動作できるようコンパクトに作られており、「組込みOS(Embedded OS)」と呼ぶ場合もあります。
リアルタイムOSは、現在では航空機制御、医療機器、車載システム、産業制御、家電など、多くの組込みアプリケーションで利用されています。

リアルタイムOS(RTOS)の特徴

RTOSは以下の特徴を持っています。

1. マルチタスク機能:
   処理の単位を”タスク”と呼び、複数のタスクを切り替えながら動作させる機能を持っています。複数のタスクを動作させる機能を、”マルチタスク機能”と呼びます。(処理の単位を”スレッド”と呼ぶ場合もありますが、実質的には同じです)
   タスクの切り替え方のルールを”タスクスケジューリング”と呼び、一般的なリアルタイムOSの場合は”レートモノトニックスケジューリング(Rate-Monotonic Scheduling)”というルールで切り替え方を判断しています。
2. リアルタイム機能:
   特定のイベントや入力に対して、一定時間内に対応する処理に切り替える機能を持っています。
   リアルタイムシステムは、計算結果が合っているだけではなく、決められた時間内に計算が終わることも保証する必要があり、リアルタイムOSはそのために必要な基本的な機能と性能を提供しています。
   (注: 対応する処理はユーザアプリケーションで用意する必要があります)
3. 同期・通信機能:
   複数のタスクを切り替えながら動作するため、タスク間のタイミングを合わせる必要があり、またタスク間の情報のやり取りを行うために同期・通信機能を持っています。
   同期・通信機能には、セマフォやイベントフラグなどがあり、どのような同期タイミングで処理を実行させるか、またどのような情報をやり取りするのかによって、使用する機能を選択します。

改めて、リアルタイムOSとは?

今回のブログでは、改めてリアルタイムシステムや組込みシステムなどで使用されるリアルタイムOSについて説明します。 まず「組込みシステム」についてですが、センサやアクチュエータ、他の機械システム等と協調して動作するコンピュータシステムのことを

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リアルタイムOSとグレープシステムの歴史

機能安全認証取得 POSIX API リアルタイムOS 「PX5 RTOS」

「PX5 RTOS」は、組込みアプリケーション向けに設計された高度なリアルタイムOSです。コンパクト(最小限の使用で1KB未満) であるため、メモリに制約のあるデバイスでも使用できます。また機能安全認証取得済ですので、認証が必要になるクリティカルな機器にも最適です。

PX5 RTOSのAPIは、POSIX pthreads標準のネイティブ実装で構成されているため、アプリケーションは、Linux やその他の リアルタイムOSなど任意のPOSIX pthreadに簡単に移植することができます。 またSMP動作もサポートしており、高性能なMCUパワーを有効に活用できることも特徴です。

• 組込み向けリアルタイムOS: PX5 RTOS
  

μITRON準拠リアルタイムOS 「TOPPERS-Pro」

オープンソースカーネルであるTOPPERSに品質保証・知財権保証・テクニカルサポートなどの付加価値を加えた「TOPPERS-Pro」を提供します。

シングルコア用を始め、マルチコア対応、メモリ保護などの高信頼性システム向け、またコア間同期・通信やハイパーバイザーなど、様々なバージョンが用意されています。

TOPPERSは、日本では標準的なμITRON APIのリアルタイムOSであり、雑誌記事や情報提供されている方のブログなど、各種日本語の情報が豊富であることも特徴です。

• ハイエンドシステム向け高性能リアルタイムOS: TOPPERS-Pro
  

オープンソースリアルタイムOS「Eclipse ThreadX」

Eclipse ThreadXは世界中で使用されているThreadXおよびAzure RTOSから生まれ変わった、組込みシステム向けの高性能で信頼性の高いリアルタイムOSです。
現在はMITライセンスにて提供され、ベンダー非依存のオープンソースとしてEclipse財団の下で管理され、新しいThreadX Alianceによりエコシステムの成長を支援する形になりました。

また当社では「ThreadX-μITRON」という、ThreadXをコアに使用したμITRON APIライブラリも提供していますので、μITRON APIでアプリケーションを開発したいお客様にもお勧めです。

• オープンソースリアルタイムOS: Eclipse ThreadX