Virtual Machine Framework für Windows®

VmfWin: Die Echtzeit-Virtualisierungsplattform für Windows

Die KUKA RTOS Virtual Machine und das darüberliegende Virtual Machine Framework bieten eine weltweit einmalige, sehr leistungsfähige Plattform, um beliebige Echtzeit-Betriebssysteme sehr einfach parallel zu Windows zu betreiben.
Die Echtzeitsoftware kann dabei wahlweise auf einem CPU Core parallel mit Windows oder auch auf einem CPU Core exklusiv betrieben werden.
Auch der Betrieb verschiedener Echtzeitbetriebssysteme oder verschiedener Instanzen des selben Echtzeitbetriebssystems auf verschiedenen CPU Cores ist möglich.

Einbetten eines RTOS oder von Real-time Firmware in Windows

Das im Lieferumfang enthaltene Mini RTOS und Mini BSP zeigen, wie einfach eine Portierung durchgeführt werden kann. Sowohl das Aufsetzen der MMU als auch das Starten weiterer CPU-Cores für den SMP-Betrieb sind hier examplarisch implementiert.

Features

Einzigartige Rechenzeit-Skalierbarkeit: Single Core und Multi Core CPU Support

• Single Core (shared mode Betrieb): Windows als Idle-Loop des Echtzeitbetriebssystems
• Dual Core (exclusive mode Betrieb): Windows auf erstem CPU Core, RTOS auf zweitem CPU Core
• Dual Core (shared mode Betrieb): Windows nutzt auch den zweiten CPU Core in der Idle-Loop des Echtzeitbetriebssystems

Flexible CPU-Nutzung in Multi-Core Umgebungen

• Auf jedem CPU Core kann ein beliebiges RTOS gestartet werden
• Verschiedene CPU Cores können zu einem SMP-Verbund zusammengefasst werden
  (Beispiel: 2 CPU Cores Windows, 2 CPU Cores VxWorks SMP)
• RTOS SMP-Betrieb ist sogar auf Dual-Core CPU möglich!

Leistungsfähige Plattform

• Das selbe RTOS-Image kann durch Konfigurationseinstellung wahlweise auf Single-Core oder auf Multi-Core Systemen verwendet werden
• Ein Auswechseln (Wartung) der RTOS-VM ist ohne Änderung des RTOS-Images möglich
• Unterstützung aller Intel und auch AMD Prozessoren (auch ohne Prozessor-Virtualisierungs-Zusatz)
• Keine Hardware-Abhängigkeit des RTOS-Image
• Leistungsfähiges Device-Management: Zuordnung der Hardware-Devices zum jeweiligen RTOS im Windows Gerätemanager
• 2 virtuelle frei programmierbare Timer.
• Timestamping und Rechenzeit-Analysefunktionen.

Zusatzdienste: Windows/RTOS Kommunikation

• Shared Memory: Direkter Zugriff auf gemeinsame Speicherbereiche
• Shared Events: Benachrichtigung durch benannte Events
• Daten-Zugriffs-Synchronisation: Interlocked Data Access
• Datums und Uhrzeit-Synchronisation
• Virtueller Serieller Datenkanal
• Network Packet Library: Basisdienste zum Austausch von Ethernet-Daten

Einfache Umsetzung

• Keine Portierung auf eine neue Plattform notwendig, die RTOS-VM ist ein binäres Modul
• Anpassung auf ein neues RTOS durch Erstellen eines Board-Support-Package
• Der Zugriff auf die (insbesondere bei Multi-Core Systemen sehr komplexe) Hardwarezugriff erfolgt (in der Regel) durch Aufruf von VMF-Funktionen
• Verwendung der Network Packet Library: Schnelle und Einfache Umsetzung der Netzwerk-Kommunikation