QNX
| QNX | |
|---|---|
| Versão do sistema operativoUNIX | |
 | |
| Produção | Research In Motion |
| Modelo | Código fechado |
| Lançamento | 1982(41–42 anos) |
| Versão estável | OS 6.5 SP1 / 11 de julho de 2012 |
| Mercado-alvo | Sistema embarcado |
| Arquitetura(s) | ARM,MIPS,PowerPC,x86eSuperH |
| Núcleo | Micronúcleo |
| Licença | Proprietária |
| Página oficial | QNX sítio oficial(eminglês)., acessado pela última vez há 243semanase 6dias |
| Estado de desenvolvimento | |
| Corrente | |
OQNXé umsistema operacionaldotipo Unix,detempo reale arquiteturamicronúcleoinicialmente desenvolvido pela empresaQNX Software Systemse destinado sobretudo asistemas embarcados.É utilizado em processos altamente críticos como controle de voo, controle de esteiras de fábricas, sinais de trânsito, usinas nucleares e equipamentos médicos,[1][2]é também utilizado como interface gráfica em automóveis[3]e como base do sistema operacional utilizado noBlackBerry PlayBook.[4]
Descrição
[editar|editar código-fonte]O QNX é um sistema operacionalmultiusuárioemultitarefautilizado em operações que necessitam de equipamentos com estabilidade total na realização das tarefas, onde é prioridade é a estabilidade e segurança.[5] QNX é utilizado em roteadores de rede, instrumentos médicos, unidades telemáticas de veículos, sistemas de segurança e de defesa, robótica industrial e outras aplicações de missões críticas.
O desenvolvimento de aplicativos sob QNX é realizado através do compilador WatcomCouC++.Existe, entretanto, uma versão do compiladorGNUC/C++, para o QNX.[6]A parte visual do QNX é realizada pela sua própria interface gráfica, aPHOTON.As atuais versões do QNX já vem com diversos aplicativos disponíveis, inclusive um navegador parainternetpróprio, o "Voyager".[7]
Em 2010, aResearch In Motion(RIM), fabricante doBlackBerry,adquiriu o QNX e o implementou em seu primeiro tablet PC, o PlayBook, concorrente direto do iPad, da Apple.[4]
Arquitetura do Núcleo (Kernel)
[editar|editar código-fonte]O núcleo do QNX é de um tipo chamadomicronúcleo.Ao contrário dosnúcleos monolíticos,a ideia é desenvolver o mínimo de operações necessárias dentro donúcleo.Os outros serviços são providos através de outros processos opcionais. No QNX o núcleo chamado de"procnto".
A ideia não é simplesmente fazer um kernel pequeno, mas sim torná-lo modular, o que consequentemente diminuirá o tamanho. Ele é utilizado para juntar os módulos do sistema operacional. O kernel foi desenvolvido nalinguagem C.A alta performance está relacionada às sucessivas redefinições de algoritmos e estruturas de dados. Desde sistemas embarcados com memória extremamente limitada a sistemas com gigabytes de memória rodam o QNX.
A maioria dos serviços de tempo real e threads são implementados diretamente no núcleo, o que dispensa módulos adicionais para o acesso a esses serviços. Além disso, vários outros serviços são suportados, comosemáforosemutexes.Operações que exigem mais recursos, são carregadas em processos externos.
Chamadas ao Sistema (System Calls)
[editar|editar código-fonte]O QNX, por se tratar de um sistema micronúcleo, implementa um sistema de mensageria, o IPC (Interprocess Communication). Estas mensagens são pacotes debytespassados de um processo para o outro, que permitem transmitir dados e meios de sincronização da execução de vários processos. O IPC supervisiona o roteamento de mensagens e também gerencia as mensagens de proxies e sinais.
- Mensagens: Fornece comunicação síncrona entre processos cooperativos, onde o remetente exige uma prova de recebimento e uma confirmação para mensagem.
- Proxies: São especialmente adequados para notificação de eventos onde o remetente não precisa interagir com destinatário
- Sinais: Usados para suportar comunicação assíncrona entre processos.
Mensagens
[editar|editar código-fonte]Como o IPC de mensagens espera uma confirmação de recebimento, no seu conteúdo ela utiliza funções dalinguagem C.Quando é realizada a sincronização entre processos, são utilizadas as funções SEND(), RECEIVE() e REPLY. A partir do momento que uma mensagem de sincronização é disparada, o processo remetente fica em estado de bloqueio, sendo liberado apenas ao receber o retorno do processo destinatário.
Proxies
[editar|editar código-fonte]É uma forma de mensagem não bloqueante adequada especialmente para notificação de eventos onde o remetente não precisa interagir com o destinatário. A única função de umproxyé enviar uma mensagem fixa a um processo especifico que possui o proxy, onde é possível enviar a mensagem para um processo, sem que o remetente fique bloqueado ou esperando um retorno.
Sinais
[editar|editar código-fonte]São métodos tradicionais de comunicação assíncrona. Um sinal é considerado entregue a um processo quando a ação deferida por ele é realizada pelo destinatário. Um processo pode estabelecer um sinal sem nenhuma intervenção. Nenhum dado é transmitido com sinal. Entre o tempo que o sinal é gerado e o tempo que ele é entregue, ele é considerado pendente. Os sinais são entregues a um processo quando o processo esta pronto para executar noescalonador.
Se o processo não tomar nenhuma ação especial para manipular sinais, ação padrão é executada – finalizar o processo. Se o processo ignorar o sinal, não ocorre nenhum efeito no processo quando ele é entregue.
Gerência de processos e threads
[editar|editar código-fonte]"De forma simplificada umathread (computação)pode ser definido como uma sub-rotina de um programa que pode ser executada de forma assíncrona, ou seja executada paralelamente ao programa chamador. O programa deve especificar os threads associando-os às sub rotinas assíncronas. Desta forma multithreads possibilitam a execução concorrente de sub-rotinas dentro de um mesmo processo ".[8]
Em ambientes multithread existe um ganho de desempenho, pois são diversas instruções em um mesmo processo, ou seja, é como se diversos processos estivessem sendo executados de forma concorrente, porém fazendo uso de apenas um contexto de hardware, dividindo assim o mesmo endereçamento, com isso a comunicação é bem mais rápida, pois não envolve mecanismos lentos. Também não existe a criação, troca e eliminação de processos, diminuindo assim o overhead. As threads são escalonadas assim como os processos.
Threads
[editar|editar código-fonte]No QNX, que é um sistemamultitarefa,o responsável por decidir qual thread deve estar sendo executada em um dado instante é okernel.Ele também é o responsável por escalonar, efetuar as trocas de contexto e salvar as informações da thread que esta saindo daCPUnos registradores de controle. Para garantir que duas threads não acessem simultaneamente um recurso compartilhado (seção critica), o QNX implementa a técnica de Exclusão Mutua com sincronização condicional (semáforos).
Escalonamento (Scheduling)
[editar|editar código-fonte]As decisões deescalonamentosão realizadas pelo microkernel nas seguintes situações:
- Quando o processo está bloqueado.
- O timeslice de um processo em execução esgotou.
- Processo em execução sofre preempção.
Todo processo criado no QNX recebe uma prioridade, a qual o escalonador utiliza para selecionar o próximo processo com maior prioridade que deve estar em no estado ready (pronto), ou seja, podendo utilizar os recursos da CPU.
Os métodos de escalonamento podem ser de três tipos: escalonamento FIFO, escalonamentoRound Robin,e escalonamento adaptativo. Cada processo no sistema operacional pode utilizar qualquer um desses métodos, porém somente é aplicado os métodos em situações com dois ou mais processos com mesma prioridade e com o estado ready, ou seja, pronto para utilizar os recursos da CPU. Caso um processo com maior prioridade torne-se ready, então causa a preempção dos processos de baixa prioridade.
No escalonamento FIFO a condição que o método seja executado é que o processo renuncie o controle de forma voluntária, não fazendo chamadas ao método ou através de preempção por um processo com maior prioridade.
No escalonamentoRound-Robin,a condição para que o método continue executando é o mesmo procedimento do escalonamento FIFO, porém acrescido de mais um condição onde caso seja esgotado o timeslice do processo então há a preempção e o próximo processo no estado Ready terá o controle.
No escalonamento adaptativo, caso o timeslice do processo termine então a prioridade do processo é reduzida em uma unidade, procedimento conhecido como deterioração de prioridade. Neste caso o processo não é bloqueado. A prioridade do processo não cairá mais que uma unidade, mesmo que o timeslice esgote novamente sem bloquear. Caso o processo seja bloqueado então retorna para sua prioridade original. O escalonamento adaptativo é o método default do criado pelo Shell.
Referências
- ↑Análise Sobre o Sistema Operacional QNX
- ↑http://onqpl.blogspot.nl/2012/02/qnx-announces-new-wireless-medical.html
- ↑http://www.washingtonpost.com/cars/a-look-at-the-near-future-of-in-car-technology-qnx-car-2/2012/09/19/a3266bf0-0262-11e2-9132-f2750cd65f97_story.html
- ↑ab«Review: BlackBerry PlayBook».IT Web. 21 de dezembro de 2011.Consultado em 16 de Novembro de 2012
- ↑«QNX Neutrino RTOS - Benefits»(em inglês)
- ↑Schoenbrun, Mitchell (19 de abril de 1999).«QNX FAQ».Micro Business Applications
- ↑«QNX Community Resources - Voyager Browser»(em inglês)
- ↑MACHADO, Francis; MAIA, Luiz.Arquitetura de Sistemas Operacionais.4 ed. Rio de Janeiro: LTC Editora. Rio de Janeiro, 2007.
Bibliografia
[editar|editar código-fonte]- DO PRADO, Rodrigo; VICENTE, William.Sistema Operacional QNX.Monografia apresentada para banca na Universidade de Campinas: 1998.
- TENENBAUM, Andrew S.Sistemas Operacionais Modernos.2 ed. São Paulo: Pearson Education do Brasil, 1994.
- KRTEN, Rob.QNX Neutrino RTOS.Ottawa: QNX Software Systems GmbH & Co. KG., 2009.