Lange Verfügbarkeit und Stabilität Open-Source RTOS feiert 25. Geburtstag

Thomas Dörflinger, Embedded Brains: »Es ist essentiell ist, dass wir wegen der stetig steigenden Anforderungen in den unterschiedlichen Branchen RTMS weiter entwickeln und unsere Kunden aktiv begleiten.«
Thomas Dörfler, Embedded Brains: »Es ist essentiell, dass wir wegen der stetig steigenden Anforderungen in den unterschiedlichen Branchen RTMS weiter entwickeln und unsere Kunden aktiv begleiten.«

Vor 25 Jahren wurde RTEMS erstmals ins Netz gestellt. Jetzt erschließt sich das auf Multicore-Architekturen erweiterte RTOS neue Anwendungsfelder.

Denn das Open-Source-Echtzeit-Betriebssystem, dessen erste veröffentlichte Version am 4. Mai 1995 online verfügbar wurde, ist seitdem kontinuierlich weiterentwickelt und auf immer neue Einsatzfälle optimiert worden.
 
RTEMS steht für »Real-Time Executive System für Multiprozessor-Systeme« und wurde ursprünglich in den 1980er Jahren für die US-Streitkräfte entwickelt. Der Quellcode wurde zunächst auf einer internen Projektspeicher-Datenbank verwaltet und Schnappschüsse/Veröffentlichungen über ftp zur Verfügung gestellt. Die Software wurde nach ein paar Jahren in ein Open-Source-Modell überführt. Unterstützung sowie Weiterentwicklung von RTEMS erfolgen durch die Firma OAR in den USA in Kooperation mit weiteren Entwicklungsunternehmen wie dem Münchner Systemhaus Embedded Brains sowie durch einzelne Entwicklern. Peter Rasmussen und Thomas Dörfler, Geschäftsführer von embedded brains, sind überzeugt, dass RTEMS eine noch größere Rolle in vielen Branchen verdiene.
 
Seit Multiprozessor-Ansätze im Automobil-Segment an Zugkraft gewinnen und moderne Fahrerassistenzsysteme immer mehr Rechenleistung benötigen – bietet sich RTEMS als Plattform der Wahl für sicherheitskritische Anwendungen an, die auch auf breiter Ebene skalierbar sein müssen. Das Open Source Modell von RTEMS bietet den zusätzlichen Vorteil, dass es OEMs und Zulieferern in der automobilen Welt hilft, ihre Abhängigkeit von einzelnen Lieferanten zu reduzieren. »RTOS-Anbieter werden manchmal übernommen oder sie ändern ihre Strategie«, erklärt Dörfler. »In der Automobil-Elektronik müssen die langfristige Verfügbarkeit und Stabilität der Software-Plattformen gewährleistet sein. Mit einem Open-Source-Ansatz kann dies leichter sichergestellt werden.«

Heute wird RTEMS zunehmend in der Raumfahrt eingesetzt, wie zum Beispiel in missionskritischen Anwendungen für Satelliten. Aber auch im sicherheitsrelevanten industriellen Einsatz wie z.B. fahrerlosen Transportsystemen wird RTEMS vermehrt verwendet. Im wissenschaftlichen Bereich ist RTEMS z.B. beim DESY Elektronen-Synchrotron in Hamburg seit Jahren erfolgreich im Einsatz. RTEMS ist mit zahlreichen Portierungen für die meisten gängigen Hardware-Architekturen verfügbar. Hierzu gehören unter anderem Intel x86, MIPS, Coldfire, Renesas V850, Sparc, PowerPC, ARM und Risc-V. Speziell strahlungsgehärtete Sparc-Prozessoren sind für den Einsatz in der Luft- und Raumfahrt relevant.
 
Gegenüber anderen Open-Source Betriebssystemen mit Echtzeit-Fähigkeiten zeichnet sich RTEMS speziell im Hinblick auf seine »harte« Echtzeit-Fähigkeit und durch die hohe Skalierbarkeit aus. Minimale Boot-Zeiten, eine sehr hohe Zuverlässigkeit und Langzeit-Robustheit bei geringem Ressourcenverbrauch sind weitere wesentliche Merkmale, erklärt Dörfler. So belegt eine minimale Implementierung z.B. auf einem Sparc-Prozessor nur ca. 20kB des verfügbaren Speichers. Zusätzliche Softwarebibliotheken erweitern den Einsatz von RTEMS. Verfügbar sind derzeit z.B. eine TCP/IP- und USB-Stack Implementierung basierend auf Free BSD. Ein Upgrade des Netzwerk-Stacks auf iPv6 und Unterstützung von Multi-Core Prozessoren mit SMP ist derzeit in Vorbereitung.
 
»Durch die Summe seiner Eigenschaften eignet sich RTEMS nicht nur für den Einsatz im Luft- und Raumfahrtbereich, bei Motorsteuerungen und Fahrerassistenzsystemen im Automobil-Bereich, sondern auch für den Einsatz in einer stetig wachsenden Zahl von industriellen und wissenschaftlichen Anwendungen«, so Dörfler.
 
Embedded Brains unterstützt RTEMS Kunden in ganz Europa und bietet benutzerspezifische Konzeptentwicklung, Entwicklungsunterstützung, Portierung, und Treiber- und Softwareentwicklung für RTEMS an. Neben dem schnellen Einstieg in die Entwicklung unter RTEMS profitiert der Kunde so auch von einem deutlich entlasteten Zeitbudget und reduzierten Kosten für die Anwendungsentwicklung. Embedded Brains bietet darüber hinaus technische RTEMS Schulungen, Standard-Support für erfahrene Anwender und projektspezifische Unterstützung für R&D Teams an. »Es ist essentiell, dass wir wegen der stetig steigenden Anforderungen in den unterschiedlichen Branchen RTMS weiter entwickeln und unsere Kunden aktiv begleiten«, so Thomas Dörfler.