Operačný systém NOW-OS (Network objects world - operating system)

Architektúra

Operchip je otvorená platforma operačného systému NOW-OS pre mikrokontroléry. Zahŕňa v sebe jadro operačného systému, ovládače pre hardvérové periférie, softvérové moduly, aplikačné služby a konfiguračné súbory.  Všetky vrstvy sú od seba logicky oddelené rozhraniami. Je napísaný v jazyku C.

Hlavné črty operačného systému

  • Decentralizovaná architektúra dovoľujúca multiprocesorové operácie. Systém zložený z mnohých hardvérových zariadení s mnohými mikrokontrolérmi sa správa ako jeden operačný systém na jednom hardvérovom zariadení. Takáto funkčnosť je docielená univerzálnym jednotným protokolom Operchip. Jadro operačného systému konvertuje dáta z ľubovoľnej fyzickej vrstvy s ľubovoľným protokolom na Operchip protokol a tým automaticky presmerováva dáta z jednej platformy na inú.

  • Použitie normovaných balíčkov funkcií pre elementárne aplikácie a z nich zložené typy zariadení, ktoré majú normované vlastnosti. Operačný systém vie pracovať s normovanými typmi zariadení, pre ktoré má vnútornú podporu. Nie je potrebné znovu programovať aplikácie, ktoré sú uz podporované. Stačí napísať iba driver pre konvertovanie špecifického hardvéru na normované rozhranie s ktorým vie operačný systém pracovať automaticky a konvertovať dáta na normované typy zariadení.

  • Typy zariadení vyjadrujú funkčné elementy celého systému a môžu byť aj virtuálne a môže ich byť na hardvérovom zariadení ľubovoľný počet. Tým sa docieli absolútna nezávislosť operačného systému na samotnom hardvéri a aj na spôsobe implementácie typov zariadení – elementov, ktoré nemusia ani fyzicky existovať a sú iba položka v databáze.

  • Samotné hardvérové komponenty môžu byť koncipované tak, že ich funkčnosť môže byť dynamická. Protokol operačného systému zabezpečuje aktualizáciu hardvérových zariadení a tým možnosť aktivovať také podporované typy, ktoré sú práve potrebné v systéme. To znamená, rovnaký hardvérový komponent môže mať viac funkčností, ktoré sa dynamicky programujú na diaľku operačným systémom vždy tým istým protokolom.

  • Automatická spolupráca hardvérových komponentov - weboví klienti s web serverom - Cloud. Hardvérové komponenty sa automaticky pripájajú na cloud a je možné tento cloud využívať aj ako súčasť operačného systému na preposielanie udalostí a príkazov a konfiguráciu.

  • Možnosť tvoriť zložité distribuované systémy po celom svete, ktoré sa budú správať (konfigurovať, komunikovať) ako jeden hardvérový komponent. 

Multiprocesorová architektúra systému

Architektúra je koncipovaná ako multiprocesorová decentralizovaná a tak NOW-OS môže bežať na viacerých mikrokontroléroch, ktoré medzi sebou komunikujú protokolom Operchip. Komunikácia medzi procesormi, ako aj vo vnútri jedného mikrokontroléra je zabezpečovaná protokolom Operchip na rôznych fyzických komunikačných vrstvách. Komunikáciu automaticky zabezpečí jadro operačného systému.

Zariadenia môžu komunikovať po rôznych fyzických komunikačných vrstvách a jadro operačného systému zabezpečuje smerovanie paketov protokolu Operchip. Celý tento systém zariadení sa správa ako jeden projekt, aj keď beží na viacerých zariadeniach a komunikuje po rôznych fyzických komunikačných vrstvách a protokoloch.  
Každé zariadenie má   virtuálne elementy , s ktorými operačný systém pracuje rovnocenne cez protokol Operchip. Tým je zabezpečená úplná nezávislosť hardvéru od softvérovej aplikácie.

Protokol Operchip pracuje s normovanými  typmi zariadení  aj virtuálnymi a tie obsahujú normované balíčky funkcií -  služby .

Odoo text a obrázkový blok
Odoo obrázok a textový blok

Architektúra softvéru v mikrokontroléry.

Základ je jadro a konfiguračné súbory pre jadro, hardvér a aplikácie. Každé zariadenie ktoré obsahuje mikrokontrolér, pracuje vnútorne podla tejto logiky.

Vlastnosti jadra operačného systému Operchip:

  • Inicializácie – inicializujú interné štruktúry operačného systému.

  • Prerušenia – zabezpečujú systémovú správu prerušení.

  • Registre – obsahujú globálne aj lokálne premenné systému, ako aj aplikačných funkcií modulov aplikácií, systémových modulov (nie modulov NOW-OS),  a ovládačov.

  • Pomocné funkcie NOW-OS.

  • Systémový cyklický buffer pre presúvanie dát medzi modulmi a NOW-OS.

  • Správu udalostí a autonómie. FIFO buffer pre prijaté správy.

  • Správu príkazov. Štruktúru File system (Súborový systém) pre prijaté pakety, smerovacie funkcie.

  • Správu zariadení. Načítavanie, evidenciu, adresovanie, smerovanie, identifikáciu a popis zoznamov elementov.

  • API rozhranie NOW-OS. Funkcie pre ovládače,  moduly a aplikácie.

  • Dynamicky vytvárané objekty pre prácu aplikácií s NOW-OS.