Betriebssysteme · Institut für Systemarchitektur · Fakultät Informatik · TU Dresden



02. 12. 2011

Virtualisierung in industriellen Steuerungskomponenten (Chancen und Herausforderungen)


Andreas Vedral

WAGO


Industrielle Steuerungskomponenten verfügen zunehmend über Funktionalitäten und Dienste des Internets. Neben der klassischen Steuerungsfunktionalität und der damit verknüpften zyklischen Prozessdatenkommunikation, bieten Steuerungskomponenten häufig Webservices zur Konfiguration und/oder Visualisierung an, was eine Implementierung der dazu notwendigen Kommunikationsprotokolle (TCP, HTTP, SNMP, SOAP) in den Steuerungskomponenten bedingt. In diesem Zusammenhang bietet Linux als Betriebssystem umfangreiche Distributionen an Modulen, Bibliotheken und Applikationen, um die Webservices effizient in Steuerungskomponenten zu implementieren. Auf der anderen Seite steigen die Anforderungen an die Steuerung, da durch die modernen Echtzeitfeldbusse kürzere Steuerungszyklen möglich sind. Gleichzeitig werden die neuen Mikroprozessoren durch höhere Taktfrequenzen und durch das Vorhandensein mehrerer Kerne immer leistungsfähiger. So liegt die Erwartung nahe, dass man diese neuen Anforderungen mit den neuen Mikroprozessoren kostengünstig realisieren kann. Dies erfordert jedoch im Vergleich zum eher schwergewichtigen Linux-Kernel eine Betriebssystemarchitektur, die es ermöglicht, die unterschiedlichen Aufgaben, Webservices und Steuerungsfunktionalität, isoliert von einander abzuarbeiten. Aus diesem Grund wird in dem Ansatz L4Linux eine Option gesehen, die eine Skalierung in der Zuteilung der CPU zu einzelnen Aufgaben über Betriebssystemgrenzen hinweg ermöglichen kann. Ziel ist es höchste Echtzeitperformance zu erreichen, ohne die Vorteile der Flexibilität durch den Einsatz von Linux zu verlieren.
18. Apr 2018
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