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W・W心を認証、仮[化でシステムを使いやすくしたWind RiverのVxWorks

組み込みソフトウエアj(lu┛)}のWind RiverのマルチコアSoC向けのリアルタイムOS(RTOS)であるVxWorks 653 4.0マルチコア版では、仮[化構成を採ることができるが、そのW性(safety)とセキュリティについて、来日した同社ビジネス開発ディレクターのAlex Wilson(図1)が解説した。

図1 Wind Riverビジネス開発ディレクターのAlex Wilson


Wilsonは、「W性」はシステムが周囲に瓦靴導欧魑擇椶気覆い茲Δ砲垢襪海箸任△蝓◆屮札ュリティ」は外からシステムに害が及ぶのを防ぐことだ、と定Iする。W性は、これまでの履歴から学ぶことができる。例えば、ロボットが作業^を殴ってしまったり、クルマが衝突故をこしたりした経x値を学{することで時間と共にますますWになる。これに瓦靴謄札ュリティは、何Qにも渡って撃が巧になり、時間の経圓箸箸發砲泙垢泙購Mしくなるという徴がある。

W性は単なる交通や豢機だけではなく、工場でのプロセスU(ku┛)御やオートメーション、発電所や電U統でも問になったことがHく、プロセスU(ku┛)御ではIEC 61508、電UエネルギーではIEC 60880といった格がある。Wind Riverは、リスクが高いほどシステムのWを担保するという}法を採る。VxWorksはIEC 61508 SIL3レベルの認証をuており、このRTOSをユーザーが使えば、ユーザーは認証をDuする要がないという。VxWorksはTUVなどの3v機関による認定書(図2)をDuしているからだ。これ以外にも、DO-178CレベルA認証や、検証テストハーネス、検証済みのOSバイナリなどの認定証書をeつ。


IEC 61508 Functional Safety Standard

図2 Wを担保するVxWorksの認定書

VxWorks Safetyサブセットには、認証されたAPI(Application Programming Interface)サブセット、時間的・空間的なパーティショニング、リソースU(ku┛)御など、ユーザーがW性を作成するうえで役に立つ機Δある。このためユーザーはO分のuTなコア\術に集中できるため、の開発コストや保守コストがWく済む。VxWorksのようなx販のRTOSは認証済みであるため、そのためのコストは要らない屬膨慍修鯔匹阿海箸發任る。

W性もセキュリティも担保するために、VxWorks SafetyサブセットにはもともとSIL 3で保証されたWなアプリケーションと、W性は保証されないアプリケーションの両(sh┫)を走らせることができるように空間的に分割されている。機WのハードウエアとしてArmコアやIntel、PowerPCプロセッサに官している。

さらに時間的にもハイパーバイザを使って時分割のパーティショニングを行う(図3)。時刻t1では、基(chu┐ng)Uのような常に_要な機Α淵癲璽U(ku┛)御やg動作など)をpけeち、時刻t2では中度に_要な機(通信機Δ覆)をpけeち、さらに時刻t3でそれほど_要ではない機ΑHMIやロギング、システムチェックなど)をpけeっていく。この仮[化プロセスでは分割数に峺造呂覆、顧客がめることができるとWilsonは言う。


TOME AND SPACE PARTITIONING SCHEDULER

図3 時分割のパーティショニングで仮[化を実現する 出Z:Wind River


リソースU(ku┛)御では、アプリケーションからどのOSをU(ku┛)御すべきかをめる。システム通信では容される通信をU(ku┛)限し、どのような通信にもフィルタをかけることができる。また、外陲ららかに容されないオブジェクトがアクセスできないようにコードを守っている。メモリ容量の割り当てにも峺造鮴澆韻討い襦

空間的(駘的)なパーティショニングに瓦靴討蓮豢や工場オートメーション、O動Zとなどさまざまな要求に瓦靴討VxWorksのハイパーバイザを使って、どのOSを使うべきかをサポートする。マルチコア・マルチタスクを主とする64ビットArmコアとIntelプロセッサを狙っている。いろいろなOSでもk度認証をpければ他のにも再W(w┌ng)できる。


VIRTUALIZATION CONFIGURATION

図4 空間分割のパーティショニングで仮[化を実現する 出Z:Wind River


例えば、豢機関係では(図4)、W性の高いアプリケーションにはSIL 3レベルのVxWorks Safetyサブセットをコア0屬覗らせ、W性の低いアプリケーションにはWind River Linuxをコア2屬覗らせることができる。ここでもW性が担保されたVxWorksハイパーバイザでQソフトウエアをU(ku┛)御する。

最後に触れておくが2009QにIntelが組み込みシステムを啣修垢襪燭Wind RiverをA収し、3月までいていたが、4月になって投@会社のTPGに売却することをめた。これに瓦靴Wilsonはコメントしていないが、おそらくIntelは組み込みシステムでのRTOSが不要になり、むしろクラウドのデータセンターなどハイエンドコンピューティングを啣修垢襪燭瓩任△蹐ΑやはりIntelはIoTシステムの岼魅譽ぅ筺爾鰆`指す(sh┫)針をwめたといえそうだ。

(2018/05/09)
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