Ensimmäinen asia, joka mieleemme tulee, kun kuulemme sanan käyttöjärjestelmä, on ohjelmisto, jota käytetään pöytätietokoneissa ja kannettavissa tietokoneissa, kuten Microsoft Windows, Linux, Ubuntu jne., Ja Android älypuhelimissa. Itse asiassa useimmissa digitaalisissa elektronisissa laitteissa on jonkinlainen käyttöjärjestelmä, jonka sisällä mikrokontrolleriohjelma on kehittänyt. Mikrokontrollerin kehitys on tasoittanut tietä lukuisille sulautettujen järjestelmien sovelluksille, joilla on tavalla tai toisella ratkaiseva merkitys jokapäiväisessä elämässämme..
Yksi sellaisista järjestelmistä, joista olemme viime aikoina kuulleet, on reaaliaikainen käyttöjärjestelmä tai yksinkertaisesti nimeltään “RTOS”. RTOS on käyttöjärjestelmä, jota käytetään reaaliaikaisiin sovelluksiin tarkoittaen sovelluksia, jotka käsittelevät tietoja sellaisena kuin se tulee tietyn ajan kuluessa. QNX ja VxWorks ovat kaksi erilaista reaaliaikaista käyttöjärjestelmää, joita käytetään pääasiassa teollisessa ja akateemisessa ympäristössä. Artikkelin tarkoituksena on tehdä puolueeton vertailu näiden kahden välillä.
QNX on kaupallinen reaaliaikainen käyttöjärjestelmä, joka kehitettiin alun perin sulautettuihin järjestelmiin ja jonka Quantum Software Systems kehitti alun perin 1980-luvun alkupuolella. Kanadalainen yritys nimitettiin myöhemmin uudelleen QNX Software Systemsiksi, ja lopulta Research in Motion (RIM) osti sen käytettäväksi perustana heidän BlackBerry 10 -käyttöjärjestelmälle ja sitten suositulle BlackBerry Playbookille. Playbookissa käytetty käyttöjärjestelmäversio oli QNX Neutrino, joka rakennettiin todelliseen mikrokernelarkkitehtuuriin. QNX oli ensimmäinen kaupallisesti menestyvä mikrokernelpohjainen käyttöjärjestelmä. QNX on pohjimmiltaan Unixin kaltainen käyttöjärjestelmä, joka perustuu oikeaan mikrokanavan suunnitteluun ja modulaariseen arkkitehtuuriin, jossa käyttöjärjestelmän elementit toimivat tehtävinä, joita kutsutaan Resource Manageriksi, mikä antaa kehittäjille mahdollisuuden poistaa käytöstä kaikki toiminnot, jotka heidän mielestään eivät ole vaaditaan enää tietyssä järjestelmässä. Parasta QNX: ssä on se, että se perustuu viestipohjaiseen prosessienväliseen viestintään.
VxWorks on reaaliaikainen käyttöjärjestelmä, joka on erityisesti suunniteltu hajautettua laskentaa varten reaaliaikaisiin sovelluksiin sulautetuilla järjestelmillä. Se on patentoitu reaaliaikainen käyttöjärjestelmä, jonka on kehittänyt Kaliforniassa toimiva Wind River Systems, erikoistunut integroitujen järjestelmien sulautettujen ohjelmistojen kehittämiseen. VxWorks on alan johtava RTOS, joka on rakennettu sulautettuja järjestelmiä ja laitteita yli kolmen vuosikymmenen ajan. Se on monoliittinen ydin, jolla on laaja prosessienvälinen viestintä ja synkronointitoiminnot. Jokainen VxWorksin rakennus on ainutlaatuinen arkkitehtuurinsa takia, jossa koko käyttöjärjestelmä toimii ytimen tilassa tarkoittaen kaikkia ytimen palveluita ja käyttäjäpalvelut sijaitsevat samassa osoitetilassa, mikä tekee käyttöjärjestelmän suorittamisen nopeammaksi. Se tarjoaa virheenkorjaustoiminnot, suorituskyvyn seurannan, muistinhallinnan, suorittimen ajoituksen ja muut käyttöjärjestelmän toiminnot järjestelmäpuheluiden kautta.
Molemmat ovat erittäin ainutlaatuisia reaaliaikaisia käyttöjärjestelmiä, jotka on erityisesti tarkoitettu reaaliaikaisiin sovelluksiin sulautetuilla järjestelmillä, joista jokaisella on kuorma erilaisia komponentteja, joilla on erilaiset toiminnot. Molemmat järjestelmät ovat laajalti käytössä suurissa teollisissa ja akateemisissa ympäristöissä, ja ne ovat olleet liiketoiminnassa jo vuosikymmenien ajan. QNX on Kanadassa toimivien Quantum Software Systems -yritysten kehittämä kaupallinen RTOS 1980-luvun alkupuolella, jonka RIM osti myöhemmin vuonna 2010. VxWorks on omistettu ohjelmisto, jonka on kehittänyt Kaliforniassa sijaitseva Wind River Systems, alan johtava yritys sulautettujen ohjelmistojen rakentamiseen. älykkäisiin kytkettyihin tuotteisiin ja järjestelmiin.
Molemmat käyttöjärjestelmät käyttävät reaaliaikaista ydintä operatiivisiin kriittisiin sovelluksiin, jotka käsittelevät tietoja sellaisena kuin se tarkoittaa, että järjestelmälle asetetaan reaaliaikainen rajoitus, joka takaa vastauksen ennalta määritellyissä aikarajoituksissa, joita muuten kutsutaan ”määräajoiksi”. Suurin ero on arkkitehtuurissa - kun taas QNX perustuu viestiä ohjaavaan arkkitehtuuriin, VxWorks soveltuu jaettuun muistiarkkitehtuuriin. Viestin siirtäminen on olennaista ytimen suunnittelulle, jonka avulla järjestelmä voi siirtää tietoja tehtävästä toiseen tai useille järjestelmän muille. Jaetulla muistiarkkitehtuurilla tarkoitetaan järjestelmää, jolla on oma yksityinen osoitetila fyysisesti jaettuihin muistoihin.
Yksi keskeisistä eroista kahden reaaliaikaisen käyttöjärjestelmän välillä on, että QNX on mikrokernelpohjainen käyttöjärjestelmä, kun taas VxWorks on monoliittinen ydin. Mikrokanava on kuin pieni käyttöjärjestelmä, joka hyödyntää järjestelmäkutsuja hallitsemaan peruspalveluita, kuten osoitetilan hallinta, säikeiden hallinta ja prosessien välinen viestintä. Se viittaa järjestelmään, joka vaatii rajoitetun joukon alkeellisia ryhmiä ja vähimmäisohjelmistoriippuvuuden OS: n toteuttamiseksi. Monoliittinen ydin puolestaan hallitsee kaikkia peruspalveluita ja käyttäjän määrittelemiä palveluita, mukaan lukien prosessien välinen viestintä suojatussa ytimen tilassa. Monoliittisena ytimenä VxWorks on itsenäinen.
Jokaisella säieellä tai prosessilla on oma prioriteettinsa QNX: ssä. QNX: n mukaan kaikki prosessit kulkevat prioriteettien mukaisella ennaltaehkäisevällä pohjalla, mikä tarkoittaa, että korkeimman prioriteetin omaava prosessi pääsee ensin käyttämään CPU: ta ja prioriteetit ovat välillä 0-31. Aikataulu tapahtuu reaaliajassa ja jokainen säie perii vanhempiensa prioriteetin. oletuksena. Kun kahdella säikeellä on sama prioriteetti, QNX käyttää muita ajoitusmenetelmiä, kuten FIFO, Round-Robin ja Sporadic. VxWorks puolestaan käyttää vain kahta tyyppiä olevia ajoitusalgoritmeja, ennaltaehkäisevää prioriteettiperusteista ja Round-Robin -aikataulua. Yhdessä ne tarjoavat käyttäjille paremman hallinnan tehokkaaseen ajoittamiseen.
Molemmat ovat ytimeen perustuvia reaaliaikaisia käyttöjärjestelmiä, jotka on tarkoitettu reaaliaikaisiin sovelluksiin, jotka vaativat prosessointia ja suorittamista tehtävien suorittamisen yhteydessä ennalta määritellyn aikarajoituksen puitteissa, joita muuten kutsutaan määräaikoiksi. Molemmat ovat toimineet yli 25 vuotta ja ovat erikoistuneet sulautettujen tuotteiden ja järjestelmien kehittämiseen, mutta tässä kaikki yhtäläisyydet loppuu. QNX on mikrokanavapohjainen reaaliaikainen käyttöjärjestelmä, joka on itsessään melko kiehtova, johtuen sen viestilähtöisestä arkkitehtuurista, joka on ihanteellinen luotettavien hajautettujen järjestelmien tekemiseen. VxWorks on jaettuun muistiarkkitehtuuriin perustuva monoliittinen ydin, joka tekee siitä ihanteellisen suurissa teollisuusympäristöissä, kuten autojärjestelmissä, avioniikassa, kulutuselektroniikassa jne..