Sự khác biệt giữa QNX và VxWorks

Điều đầu tiên xuất hiện trong đầu chúng ta khi nghe hệ điều hành này là chương trình phần mềm được sử dụng trong máy tính để bàn và máy tính xách tay như Microsoft Windows, Linux, Ubuntu, v.v. và Android cho điện thoại thông minh. Trong thực tế, hầu hết các thiết bị điện tử kỹ thuật số chạy một số loại hệ điều hành bên trong được phát triển bởi chương trình vi điều khiển. Sự phát triển của vi điều khiển đã mở đường cho nhiều ứng dụng hệ thống nhúng đóng vai trò quan trọng trong cuộc sống hàng ngày của chúng ta bằng cách này hay cách khác.

Một hệ thống như vậy mà chúng tôi đã nghe gần đây là Hệ điều hành thời gian thực, hay đơn giản được gọi là hệ thống RTOS. RTOS là một hệ điều hành được sử dụng cho các ứng dụng thời gian thực, nghĩa là các ứng dụng xử lý dữ liệu trong một giới hạn thời gian xác định. QNX và VxWorks là hai hệ điều hành thời gian thực khác nhau, phần lớn được sử dụng trong môi trường công nghiệp và học thuật. Mục đích của bài viết là làm một so sánh không thiên vị giữa hai.

QNX là gì?

QNX là một hệ điều hành thời gian thực thương mại ban đầu được phát triển cho các hệ thống nhúng và ban đầu được phát triển bởi Quantum Software Systems vào đầu những năm 1980. Công ty có trụ sở tại Canada này sau đó được đổi tên thành QNX Software Systems và cuối cùng được Research in Motion (RIM) mua lại để làm nền tảng cho hệ điều hành BlackBerry 10 của họ và BlackBerry Playbook nổi tiếng. Phiên bản HĐH được sử dụng trong Playbook là QNX Neutrino, được xây dựng trên kiến ​​trúc vi hạt nhân thực sự. QNX là hệ điều hành dựa trên vi nhân thành công thương mại đầu tiên. QNX về cơ bản là một hệ điều hành giống Unix dựa trên thiết kế vi mô thực sự và kiến ​​trúc mô đun, trong đó các yếu tố của hệ điều hành chạy như các tác vụ, được gọi là Trình quản lý tài nguyên, cho phép các nhà phát triển tắt bất kỳ chức năng nào mà họ cho là không yêu cầu nữa trong hệ thống cụ thể. Điều tốt nhất về QNX là nó dựa trên giao tiếp giữa các quá trình dựa trên thông báo.

VxWorks là gì?

VxWorks là một hệ điều hành thời gian thực được thiết kế đặc biệt để tính toán phân tán cho các ứng dụng thời gian thực với các hệ thống nhúng. Đây là một hệ điều hành thời gian thực độc quyền được phát triển bởi Wind River Systems, một công ty có trụ sở tại California chuyên phát triển phần mềm nhúng cho các hệ thống được kết nối thông minh. VxWorks là RTOS hàng đầu trong ngành đã xây dựng các hệ thống và thiết bị nhúng trong hơn ba thập kỷ. Đó là một hạt nhân nguyên khối với các chức năng liên lạc và đồng bộ hóa giữa các quá trình. Mỗi bản dựng của VxWorks là duy nhất vì kiến ​​trúc của nó trong đó toàn bộ hệ điều hành hoạt động trong không gian kernel có nghĩa là tất cả các dịch vụ kernel và dịch vụ người dùng tồn tại trong cùng một không gian địa chỉ giúp cho việc thực thi hệ điều hành nhanh hơn. Nó cung cấp các chức năng gỡ lỗi, giám sát hiệu suất, quản lý bộ nhớ, lập lịch CPU và các chức năng khác của hệ điều hành thông qua các cuộc gọi hệ thống.

Sự khác biệt giữa QNX và VxWorks

1. Khái niệm cơ bản về QNX và VxWorks

Cả hai đều là các hệ điều hành thời gian thực rất độc đáo dành riêng cho các ứng dụng thời gian thực với các hệ thống nhúng, mỗi hệ thống có vô số thành phần khác nhau với các chức năng khác nhau. Cả hai hệ thống được sử dụng rộng rãi trong môi trường công nghiệp và học thuật lớn và đã hoạt động trong nhiều thập kỷ. QNX là một RTOS thương mại được phát triển bởi Quantum Software Systems có trụ sở tại Canada vào đầu những năm 1980, sau đó được RIM mua lại vào năm 2010. VxWorks là một phần mềm độc quyền được phát triển bởi Wind River Systems, công ty hàng đầu trong ngành xây dựng phần mềm nhúng cho các sản phẩm và hệ thống kết nối thông minh.

2. Kiến trúc của QNX và VxWorks

Cả hai hệ điều hành đều sử dụng hạt nhân thời gian thực cho các ứng dụng quan trọng xử lý dữ liệu vì nó có nghĩa là hệ thống chịu sự ràng buộc thời gian thực, đảm bảo đáp ứng trong các ràng buộc thời gian được xác định trước, còn được gọi là 'thời hạn'. Sự khác biệt chính nằm ở kiến ​​trúc - trong khi QNX dựa trên kiến ​​trúc truyền thông điệp, VxWorks cho chính mình vào kiến ​​trúc bộ nhớ dùng chung. Truyền thông điệp là nền tảng cho thiết kế kernel, cho phép hệ thống truyền thông tin từ tác vụ này sang tác vụ khác hoặc cho một số người khác trong hệ thống. Kiến trúc bộ nhớ dùng chung đề cập đến một hệ thống có không gian địa chỉ riêng cho các bộ nhớ được phân phối vật lý.

3. Hạt nhân

Một trong những khác biệt chính giữa hai hệ điều hành thời gian thực là QNX là HĐH dựa trên vi hạt trong khi VxWorks là hạt nhân nguyên khối. Một hạt nhân giống như một hệ điều hành nhỏ tận dụng các cuộc gọi hệ thống để quản lý các dịch vụ cơ bản như quản lý không gian địa chỉ, quản lý luồng và liên lạc giữa các quá trình. Nó đề cập đến một hệ thống đòi hỏi một bộ nguyên thủy hạn chế và phụ thuộc phần mềm tối thiểu để thực hiện HĐH. Mặt khác, một hạt nhân nguyên khối, quản lý tất cả các dịch vụ cơ bản và các dịch vụ do người dùng định nghĩa, bao gồm cả giao tiếp giữa các quá trình trong một không gian hạt nhân được bảo vệ. Là một hạt nhân nguyên khối, VxWorks khép kín.

4. Lập kế hoạch

Mỗi luồng hoặc quá trình có ưu tiên riêng của nó trong QNX. Theo QNX, tất cả các quy trình chạy trên cơ sở ưu tiên theo định hướng ưu tiên có nghĩa là quy trình có mức ưu tiên cao nhất được truy cập CPU trước và phạm vi ưu tiên từ 0 đến 31. Việc lập lịch biểu diễn ra trong thời gian thực và mọi luồng đều thừa hưởng ưu tiên của cha mẹ theo mặc định Khi hai luồng chia sẻ mức độ ưu tiên giống nhau, các phương thức lập lịch trình khác được QNX sử dụng, chẳng hạn như FIFO, Round-Robin và Lập kế hoạch lẻ tẻ. VxWorks, mặt khác, chỉ sử dụng hai loại thuật toán lập lịch, lập lịch ưu tiên dựa trên ưu tiên và lập lịch Round-Robin. Họ cùng nhau cung cấp một mức độ kiểm soát lớn hơn cho người dùng để lên lịch hiệu quả.

QNX so với VxWorks: Biểu đồ so sánh

Tóm tắt về QNX Vs. VxWorks

Cả hai đều là hệ điều hành thời gian thực dựa trên kernel dành cho các ứng dụng thời gian thực yêu cầu các tác vụ phải được xử lý và hoàn thành khi chúng đến trong một ràng buộc thời gian được xác định trước, hay còn gọi là thời hạn. Cả hai đều kinh doanh trong hơn 25 năm và chuyên phát triển các sản phẩm và hệ thống nhúng, nhưng đây là nơi tất cả các điểm tương đồng kết thúc. QNX là một hệ điều hành thời gian thực dựa trên vi hạt, khá hấp dẫn, nhờ vào thông điệp của nó truyền qua kiến ​​trúc dựa trên lý tưởng để tạo ra các hệ thống phân tán đáng tin cậy. VxWorks là một hạt nhân nguyên khối dựa trên kiến ​​trúc bộ nhớ dùng chung, lý tưởng cho các môi trường công nghiệp lớn như hệ thống ô tô, hệ thống điện tử hàng không, điện tử tiêu dùng, v.v..