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INTEGRITY-178 tuMP è ad oggi l’unico sistema operativo certificato conforme all’ultima versione dello standard tecnico FACE.
Green Hills Software (www.ghs.com) ha ottenuto la certificazione di conformità per l’architettura di processori Intel del suo sistema operativo in tempo reale RTOS INTEGRITY-178 tuMP (Time-Variant Unified Multi Processing) secondo il nuovo standard tecnico FACE (Future Airborne Capability Environment) edizione 3.0. Il sistema operativo INTEGRITY-178 tuMP era già certificato per i processori Power Architecture. La certificazione riguarda entrambi i profili Safety Base e Security e comprende la verifica del supporto a C, C++ e Ada per entrambi i profili. Il sistema operativo RTOS INTEGRITY-178 tuMP è stato il primo componente software in assoluto ad essere certificato secondo i requisiti di conformità definiti nell’edizione 3.0, e l’ultima certificazione estende questo impegno verso gli standard aperti.
Pubblicata nel novembre del 2017, la versione 3.0 dello standard tecnico FACE richiede un OSS (Operating System Segment) in grado di supportare partizioni multicore conformi ad ARINC-653 Parte 1 Supplemento 4, inclusa la capacità di gestire “Più processi in una partizione, schedulati per un’esecuzione concorrente su diversi nuclei di elaborazione.” Architetture multi-processing semplificate, come AMP (Asymmetric Multi-Processing), non sono sufficienti per soddisfare i requisiti del Supplemento 4. Il sistema operativo INTEGRITY-178 tuMP implementa un più ricco set di funzioni multi-processing, consentendo qualunque combinazione di elaborazione AMP, BMP (Bound Multi-Processing) e SMP (Symmetric Multi-Processing). BMP è una forma migliorata e ristretta di SMP in grado statisticamente di vincolare i processi ARINC-653 di un’applicazione a uno specifico set di nuclei, permettendo all’architettura di sistema di controllare più da vicino il lavoro concorrente di più nuclei di elaborazione. INTEGRITY-178 tuMP implementa AMP, BMP e SMP su tutte le sue architetture conformi a FACE, incluse le architetture Intel, Arm e Power.
“Green Hills Software è ad oggi l’unica azienda in grado di offrire la certificazione e il supporto per FACE sul più ampio set di architetture software multi-processing”, afferma Dan O’Dowd, fondatore e amministratore delegato di Green Hills Software. “La capacità del sistema operativo in tempo reale multicore INTEGRITY-178 tuMP di eseguire un’applicazione multi-thread su più processori in una stessa partizione temporale permette di ottenere prestazioni ottimali, portabilità e sostenibilità per i sistemi IMA (Integrated Modular Avionics).”
Ottimizzare i tempi massimi di esecuzione (worst-case execution time, WCET) quando più nuclei lavorano contemporaneamente può essere molto difficile, sia che si tratti di elaborazione AMP, SMP o BMP. Il comportamento di più nuclei che si contendono l’accesso a una certa risorsa condivisa, come una memoria o un’unità I/O, può creare interferenza tra i nuclei. Le autorità di certificazione hanno evidenziato le proprie preoccupazioni in merito a questa interferenza includendo obiettivi per l’identificazione, la riduzione e la verifica delle interferenze nel documento CAST-32A. INTEGRITY-178 tuMP, un vero sistema operativo multicore IMA con una storia di successi ottenuti in oltre 9 anni di presenza sul mercato, comprende uno scheduler multicore completo e il supporto all’allocazione di banda e alla gestione degli accessi alle risorse del processore. La sua tecnica di gestione della banda emula un approccio ad alta velocità di tipo hardware per garantire un’allocazione costante. Queste funzioni riducono di gran lunga i rischi relativi all’integrazione e alla certificazione, e permettono altresì all’integratore di evitare i notevoli costi di ricertificazione del software legati alla sostituzione o all’aggiunta di un’applicazione.
