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天脉嵌入式实时操作系统及开发环境

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【技术领域】新一代信息技术


【技术简介】嵌入式实时操作系统是一类在航空航天、工业控制、医疗电子等对系统实时性、安全性、可靠性有苛刻要求的领域中使用的操作系统。天脉是中航工业计算所研制的自主版权的操作系统,已在我国自主研制的各类飞机、导弹和发动机上得到规模应用。天脉1是支持多任务的通用实时系统,提供丰富的功能组件。天脉2是国内唯一面向综合化电子设备支持时/空隔离的分区操作系统,符合国际ARINC653标准,适用于复杂系统的多应用管理。经权威部门论证,天脉操作系统多项核心指标优于国外同类产品,完全可替换国外同类产品。

天脉,把脉四海九天,助力自主可控。


【主要技术指标】支持PowerPC、x86、ARM、MIPS等主流处理器架构,支持龙芯、飞腾等国产处理器;实时多任务调度,支持优先级抢占和时间片轮转,任务切换、中断响应等达到微秒级别;提供消息队列、环形缓冲等多种任务间通信机制,提供信号量、事件等任务同步机制;支持MMU存储保护,支持高速缓存管理;提供文件系统、网络协议栈、图形、实时数据库等多种组件;天脉2提供分区和进程两级任务调度,分区运行时间可配置,各分区内存空间独立,实现同一硬件平台多应用的时间/空间隔离;提供进程级、分区级、系统级三级健康监控机制。


【技术特点】

高伸缩性,微内核设计,能力可配置、组件可裁剪,支持多种处理器架构;

强实时性,优先级抢占式及时间片轮转调度,高效任务调度算法及汇编级中断响应;

高可靠性,支持MMU存储保护,基于分区的时间空间隔离,采用健康监控机制和防止优先级翻转策略;

高安全性,参照DO-178B适航标准A级软件要求,机载恶劣环境长期考验。

运行确定性,系统运行资源静态配置,保障系统行为可预测;

良好兼容性,提供与国外同类产品接口兼容的组件包。


【适用范围】适用于对控制系统安全性、可靠性要求较高的领域,包括:民航及通航机载电子设备、轨道交通列车车载电子设备及列车运行控制系统、汽车车载电子系统、机器人控制系统、工业现场控制设备、高端医疗设备、道路交通控制设备等。


【专利状态】受理发明专利50项,授权专利12项


【技术状态】批量生产,成熟应用阶段


【合作方式】合作开发,技术服务


【预期效益】关键领域核心技术、核心产品国产化是国家战略,天脉作为控制领域的核心基础软件,适用于多种行业。随天脉在各行业应用的示范效应,预计至2020年,累计产值可达2.1亿元。