CHA-OS Modellbetriebssystem an der ETH Zürich

Zusammenfassung

Beschrieben wird die unterste Schicht (Kern) eines Echtzeitbetriebssystems. Dieses hat die Aufgabe, die unterschiedliche Hardware einer beliebigen Rechnerkonfiguration in einen Satz einheitlicher Prozessoren zu verwandeln. Berücksichtigt wird dabei auch ein den Echtzeitanforderungen angemessenes Verhalten bei Fehlern sowie die Möglichkeit, die Konfiguration des Systems und somit die Beziehungen zwischen den Prozessoren während des Betriebes zu ändern.

Die Prozessoren basieren auf den aktiven Elementen des Rechnersystems (im wesentlichen Zentraleinheiten und Ein-, Ausgabegeräte), die alle oberhalb des Kernbetriebssystems beliebig oft parallel und asynchron verwendet werden können. Damit entspricht das Kernbetriebssystem den Definitionen, die vom Technischen Kommittee “Real-Time Operating Systems” des “International PURDUE Workshop an Industrial Computer Systems” (unterstützt von IFAC und IFIP) vorgeschlagen werden. Da die genannten Eigenschaften allen Geräten verliehen werden, existieren die Probleme der Betriebsmittelzuteilung und damit verbundener möglicher “dead-locks” nicht.

Eine systematische Darstellung der (Mehrfach-) Rechnerkonfiguration bestimmt direkt den Aufbau und die Funktionen des — der Konfiguration entsprechend verteilten — Kernbetriebssystems bezüglich Kommunikation und Synchronisation zwischen verschiedenen Prozessoren.

Viel Gewicht wird auf eine klare und effiziente Implementation gelegt. Durch saubere Trennung der verschiedenen Funktionen der zu realisierenden Prozessoren können unter anderem auch Mikrorechner ideal eingesetzt werden. Der Einsatz von Mikrorechnern reicht von konventioneller Verwendung als universell verwendete Zentraleinheit über Unterstützung komplexer Peripheriegeräte bis zur Verwaltung anderer, leistungsfähiger Zentraleinheiten, so dass die letzteren mit maximalem Wirkungsgrad arbeiten können.