ОС-9

ОС-9
Разработчик	Microware LP (2013 – настоящее время) ; Радисис (2001–2013) ; Микропрограммное обеспечение (1979–2001) ;
Написано в	С , язык ассемблера
Рабочее состояние	Текущий
Исходная модель	Закрытый исходный код
Первоначальный выпуск	1979 год ; 45 лет назад
Последний выпуск	6.1 / 14 ноября 2017 г .; 6 лет назад
Маркетинговая цель	Высокопроизводительное программное решение с высокой доступностью, работающее в режиме реального времени, для современной промышленной автоматизации и контроля, медицинского оборудования, аэрокосмической и транспортной систем.
Доступно в	Английский
Платформы	Motorola 6809 , Motorola 680x0 Процессоры , ColdFire , SuperH , ARM/XScale , MIPS , PowerPC , Intel x86 архитектура
ядра Тип	Ядро реального времени
По умолчанию ; пользовательский интерфейс	CLI во всех версиях, некоторые платформы поддерживают графический интерфейс.
Лицензия	Собственный
Официальный сайт	www .микропрограммы .с

OS-9 — семейство времени , основанных на процессах и многозадачных многопользовательских реального операционных систем , разработанных в 1980-х годах первоначально компанией Microware Systems Corporation для Motorola 6809 микропроцессора . Он был куплен Radisys Corp в 2001 году, а в 2013 году снова куплен его нынешним владельцем Microware LP .

Семейство OS-9 было популярно для вычислений общего назначения и до сих пор используется в коммерческих встроенных системах и среди любителей. Сегодня OS-9 — это название продукта, используемое как 68000 Motorola серии ОС машинного языка , так и портативной ( PowerPC , x86 , ARM , MIPS , SH4 и т. д.) версией, написанной на C , первоначально известной как OS-9000 .

История

Первая версия («OS-9 Level One»), датируемая 1979–1980 годами, была написана на языке ассемблера для процессора Motorola 6809 , и все ее процессы выполнялись в адресном пространстве процессора размером 64 КБ без управления памятью. единица. Она была разработана как вспомогательная операционная система для проекта BASIC09 , на который Motorola заключила контракт в рамках разработки 6809. Более поздняя версия 6809 («Второй уровень») использует преимущества аппаратного обеспечения отображения памяти, поддерживает до 2 МБ памяти (около 1980 г.) в большинстве реализаций и включает графический интерфейс на некоторых платформах.

В 1983 году OS-9/6809 была портирована на язык ассемблера Motorola 68000 и расширена (названа OS-9/68K); а еще более поздняя (1989 г.) версия была переписана в основном на C для большей переносимости. Портативная версия первоначально называлась OS-9000 и была выпущена для ПК-систем 80386 примерно в 1989 году, а затем перенесена на PowerPC примерно в 1995 году. В этих более поздних версиях отсутствуют средства отображения памяти OS-9/6809 второго уровня просто потому, что они им не нужны. Они использовали единое адресное пространство, общее для всех процессов; Аппаратное обеспечение отображения памяти, если оно имеется, в основном используется для обеспечения доступа процессов только к памяти, к которой у них есть право доступа. 680x0 и 80386 ( и более поздних версий) В любом случае все микропроцессоры напрямую поддерживают гораздо более 1 МБ памяти.

В результате ранних широко распространенных проектных решений, использующих преимущества легко используемых возможностей реентерабельного объектного кода процессора 6809, программы, предназначенные для OS-9, должны быть реентерабельными; компиляторы автоматически создают реентерабельный код, а ассемблеры для OS-9 обеспечивают его значительную поддержку. OS-9 также использует независимый от позиции код и данные, поскольку 6809 также поддерживает их напрямую; компиляторы и ассемблеры поддерживают независимость позиции. Ядро OS-9 загружает программы (включая общий код) и выделяет данные везде, где на карте памяти доступно достаточно свободного места. Это позволяет разместить всю ОС и все приложения в ПЗУ или флэш-памяти, а также упрощает требования к управлению памятью при загрузке программ в ОЗУ и запуске. Программы, драйверы устройств и диспетчеры ввода-вывода в OS-9 являются «модулями» и могут динамически загружаться и выгружаться (в зависимости от количества ссылок) по мере необходимости.

OS-9/6809 работает на Motorola EXORbus системах с использованием систем Motorola 6809 , SS-50 Bus и SS-50C от таких компаний, как SWTPC , Tano , Gimix , Midwest Scientific и Smoke Signal Broadcasting , STD-bus систем 6809 от нескольких поставщиков, персональные компьютеры, такие как Fujitsu FM-11 , FM-8 , FM-7 и FM-77, Hitachi MB-S1 [ jp ] и многие другие.

System Industries , сторонний поставщик оборудования, совместимого с DEC, использовала процессор 68B09E под управлением OS9 в своих резервного копирования QIC ( четвертьдюймовый картридж ) ленточных контроллерах в установках VAX .

Самым известным оборудованием (из-за его низкой цены и широкого распространения) был цветной компьютер TRS-80 (CoCo) и аналогичная серия Dragon . Даже на CoCo, весьма минималистской аппаратной платформе, в OS-9/6809 Level One было возможно иметь более одного интерактивного пользователя, работающего одновременно (например, один на клавиатуре консоли, другой в фоновом режиме и, возможно, третий). интерактивно через последовательное соединение), а также некоторые другие неинтерактивные процессы. ^{[ нужна ссылка ]} Одна система, Positron 9000, позиционировалась как многопользовательская система для образовательного использования, предлагая среды Microware BASIC и Pascal, оснащенную оперативной памятью объемом от 64 до 512 КБ и имеющую от четырех до двенадцати последовательных портов. Однако, как сообщается, на скорость реагирования повлияли многопользовательские операции в минимальной конфигурации системы. ^{[ 1 ]} Вторая реализация процессора OS-9 для BBC Micro была произведена компанией Cumana . Он включал встроенную оперативную память, интерфейс жесткого диска SCSI и процессор MC68008 . ^{[ 2 ]}

OS-9 также была портирована на Commodore SP-9000 или SuperPET, который имел 6809 в дополнение к 6502 базовой модели 8032, а также на 64 КБ больше. Группа пользователей Toronto PET спонсировала проект аппаратного и программного обеспечения, который включал дочернюю плату с MMU, а также дистрибутивные диски OS-9. Имея два процессора, 96 КБ, экран 25×80, последовательные, параллельные порты и порты IEEE-488, а также множество периферийных устройств, это была одна из самых функциональных доступных систем OS-9.

Многопользовательские и многозадачные возможности OS-9 позволяют использовать ее в качестве интерактивной компьютерной системы общего назначения. Для него написано множество сторонних интерактивных приложений, таких как Dynacalc электронная таблица Stylograph и Screditor-3 WYSIWYG , форматтер текста ВЭД, а также текстовые процессоры . TSC от Программа форматирования nroff также была портирована на OS-9 компанией MicroWay.

В середине 1980-х годов для операционной системы CD-i была выбрана OS-9 . Примерно в то же время Microsoft обратилась к Microware с просьбой о приобретении компании в первую очередь потому, что ее привлекла CD-RTOS, операционная система CD-i. Переговоры провалились, и сделка заключена не была; Microware решила остаться независимой. ^{[ 3 ]}

В конце 1980-х годов Microware выпустила OS-9000, более портативную версию операционной системы. Подавляющее большинство ядра операционной системы было переписано на языке C , оставив несколько аппаратно-зависимых частей на языке ассемблера. Было добавлено несколько «более продвинутых функций», таких как древовидное пространство имен модулей ядра. OS-9000 изначально была портирована на процессоры семейства Motorola 680x0 , Intel 80386 и PowerPC . OS-9000/680x0 потерпела неудачу на рынке и очень быстро была снята с продажи, вероятно, потому, что немногие клиенты хотели попробовать более толстую и медленную операционную систему вместо существующей OS-9/680x0, проверенной временем стабильности. То, что семейство Motorola 680x0 и VME производители бортовых компьютеров приближались к концу своего существования, могло повлиять на непопулярность OS-9000/680x0. Позже Microware начала называть все свои операционные системы, включая то, что первоначально называлось OS-9000, просто OS-9 и начала смещать свои деловые интересы в сторону рынков портативных потребительских устройств, таких как мобильные телефоны, автомобильные навигаторы и мультимедиа.

В конце 1980-х и начале 1990-х годов компьютеры с генераторами символов, используемые в системах вещания, широко использовали OS-9 и OS-9000. Ныне несуществующая компания Pesa Electronica использовала OS-9 на своих компьютерах, таких как CG 4722 и CG4733.

Назовите конфликты и судебные решения

В 1999 году, через девятнадцать лет после первого выпуска OS-9, компания Apple Computer выпустила Mac OS 9 . В том же году Microware подала в суд на Apple за нарушение прав на товарный знак. ^{[ 4 ]} хотя судья постановил, что вероятность путаницы между ними будет небольшой. Некоторые пользователи Macintosh, которые не знают о менее известной OS-9 от Microware, написали в группе новостей comp.os.os9, не понимая, что такое OS-9.

В 2001 году RadiSys приобрела Microware для приобретения ресурсов сетевого процессора Intel IXP-1200 . Это приобретение наполнило Microware капиталом и позволило Microware продолжить разработку и поддержку OS-9.

21 февраля 2013 года Microware LP (партнерство, созданное Freestation из Японии, Microsys Electronics из Германии и RTSI LLC из США) объявила о подписании соглашения о покупке активов для покупки прав на названия Microware, OS-9 и все остальные. активы от RadiSys .

Технология

Современный и архаичный дизайн

OS-9 (особенно версия 68k и последующие) явно отличается от предыдущего поколения встраиваемых операционных систем во многих аспектах.

Работает на 8-битных, 16-битных и 32-битных процессорах .
Четкое разделение между пользовательским режимом и режимом супервизора (ядра).
Динамическое использование индивидуально и отдельно созданных компонентов программного обеспечения (образов исполняемых программ и модулей ядра ), а не статически связанного единого монолитного образа.
Unix-подобная модель пространства имен процесса (не модель памяти ) и программа пользовательской оболочки.
Четкое разделение между аппаратно-независимыми (например, файловыми менеджерами) и аппаратно-зависимыми (например, драйверами устройств ) уровнями.

По сравнению с более современными операционными системами:

Ядро полностью написано на языке ассемблера (только версия OS-9/68K) и C (переносимая версия для других архитектур) с использованием простых внутренних структур данных, что снижает гибкость и возможности улучшения, одновременно улучшая определяемость, необходимую для операционных систем реального времени .
Некоторые операции также повлияли на производительность, но язык ассемблера помог решить проблему со скоростью.
Системы без модуля управления памятью (MMU) не имеют защиты памяти от несанкционированного доступа или защиты памяти для каждого процесса, тогда как в системах с MMU может быть включена защита памяти. Модуль, управляющий MMU, может быть включен или исключен системным интегратором для включения или отключения защиты памяти. Это позволяет OS-9 работать на старых системах, не имеющих MMU.
Старые версии OS-9 не поддерживают потоки POSIX , в то время как все процессоры, поддерживаемые OS-9, поддерживают потоки POSIX.
Нет поддержки SMP для нескольких сокетов, ядер или аппаратных потоков в одном экземпляре OS-9 (может работать как RTOS на одном из ядер двухъядерных процессоров, таких как Core Duo и Core 2 Duo , когда Linux работает на другом ядре). выполнение задач общего назначения).

Планирование задач

Ядро реального времени OS-9 позволяет одновременно выполнять несколько независимых приложений посредством переключения задач и средств межпроцессного взаимодействия. Все программы OS-9 запускаются как процессы, содержащие хотя бы один облегченный процесс (поток), но могут содержать фактически неограниченное количество потоков. Внутри процесса эти облегченные процессы совместно используют память, пути ввода-вывода и другие ресурсы в соответствии со спецификацией потоков POSIX и API. OS-9 планирует потоки, используя алгоритм вытесняющего планирования с фиксированным приоритетом и циклическим планированием внутри каждого приоритета. Поддерживается разделение времени. Уровни приоритета можно разделить на диапазон, поддерживающий устаревание , и диапазон с более высоким приоритетом, в котором используется строгое планирование приоритетов. Каждый процесс может получить доступ к любому системному ресурсу, отправив соответствующий запрос на обслуживание OS-9. В каждой точке планирования OS-9 сравнивает приоритет потока в начале активной очереди с приоритетом текущего потока. Контекст переключается на поток в активной очереди, если его приоритет выше приоритета текущих процессов. Старение искусственно увеличивает эффективный приоритет потоков в активной очереди с течением времени. Через определенные промежутки времени квантование времени возвращает текущий поток в активную очередь позади других потоков с тем же приоритетом.

Модули ядра

Ядро — содержит переключение задач, распределение памяти и большинство вызовов, не связанных с вводом-выводом.
IOMAN – обрабатывает вызовы ввода-вывода различных файловых менеджеров и драйверов.
Базовый набор файловых менеджеров:
- SCF, последовательные файлы (последовательные устройства)
- RBF, Случайный блок (дисковые устройства)
- SBF, Последовательный блок (ленточные устройства)
- Устройства NFM, NULL (USB и другие устройства)
- МФМ, Сообщение
- PCF, PC FAT файлы
- PIPEMAN, трубный менеджер
- Modman - Каталоги модулей памяти
SSM – безопасность системы (обработка MMU)
Кэш – обработка кэша,
VectXXX — обработчик векторов/PIC
FPU — эмуляция чисел с плавающей запятой
Align — обработчик ошибок выравнивания адресов.

Команды

Следующий список команд поддерживается оболочкой OS-9.

Встроенные команды оболочки

чд
chx
убийство
В
ждать
setenv
unsetenv
setpr
выход из системы
профиль
бывший
-и
-ne
-п
-p=<строка>
-например
-т
-нт
-v
-nv
-х
-nx

Утилиты для функций операционной системы

атрибут
копировать
дата
Дейниз
принадлежащий
проколоться
сохранить
свалка
эхо
фиксмод
бесплатно
личность
твой
связь
список
нагрузка
макдир
это м
слить
свободный
ПД
пиар
printenv
процессы
переименовывать
сохранять
оболочка
время
спать
тройник
tmode
трогать
отсоединить

Утилиты управления системой

резервное копирование
dcheck
разработчики
формат
холодильник
fсохранить
прерывания
авторизоваться
os9gen
цмон
xmode

Общие коммунальные услуги

бинекс
строить
cfp
cmp
код
компресс
считать
EDT
Эксбин
расширять
схватить
помощь
делать
qsort
тр
Умакс

Сравнение с Unix

Представления о процессах и путях ввода-вывода в OS-9 почти во всех отношениях очень похожи на представления в Unix, но есть некоторые существенные различия. Во-первых, файловая система — это не одно дерево, а лес, каждое дерево которого соответствует устройству. Во-вторых, в OS-9 нет системного вызова fork() в стиле Unix — вместо этого есть системный вызов, который создает процесс, запускающий указанную программу, выполняющий почти ту же функцию, что и fork-exec или spawn . Кроме того, процессы OS-9 отслеживают два «текущих каталога», а не один; «текущий каталог выполнения» — это то место, куда он по умолчанию будет обращаться в первую очередь при загрузке программ для запуска (что аналогично использованию переменной среды PATH в UNIX). Другой — текущий каталог данных.

Другое отличие состоит в том, что в OS-9 родительские каталоги могут обозначаться повторением точек три или более раз без каких-либо промежуточных косых черт (функция также имеется в 4DOS / 4OS2 / 4NT / TC ). Например, ..../file в ОС-9 аналогично ../../../file в Юниксе. Но . и .., всего один или два периода, каждый из которых работает одинаково как в OS-9, так и в Unix.

OS-9 с самого начала имела модульную конструкцию, на которую повлияли представления разработчиков 6809 и то, как они ожидали, что программное обеспечение будет распространяться в будущем (см. серию статей из трех частей в январе-марте 1979 г., Byte Терри Риттера). и др. компании Motorola, разработавшей процессор).

Структура модуля требует более подробного объяснения: OS-9 хранит «каталог модулей», резидентный список всех модулей, которые находятся в памяти либо будучи загруженными, либо обнаруженными в ПЗУ во время первоначального сканирования во время загрузки. Когда кто-то вводит команду в оболочку OS-9, она сначала ищет в текущем каталоге модулей модуль с указанным именем и использует его (и увеличивает количество его ссылок), если он найден, или он ищет на диске модуль с указанным именем. файл с соответствующим именем, если нет. В OS-9/6809 и OS-9/68000 каталог модулей является плоским, но в OS-9000 каталог модулей имеет древовидную структуру. Оболочка OS-9000 ищет в альтернативном каталоге модулей переменную среды MODPATH, аналогичную переменной PATH во всех версиях, указывающую последовательность каталогов модулей, в которых следует искать предварительно загруженные модули.

Модули не только используются для хранения программ, но также могут создаваться «на лету» для хранения данных и являются способом, которым OS-9 поддерживает общую память. OS-9/не-68000 поддерживает потоки POSIX . Один процесс может запускать любое количество потоков.

Статус

OS-9 перестала быть популярной, хотя Microware LP по-прежнему поддерживает ее и работает на современных архитектурах, таких как ARM и x86. Предоставленный компилятор Ultra C/C++ поддерживает C89 , но не поддерживает ни C99 , ни C++98 . Ultra C++ предоставляет ограниченную поддержку шаблонов C++. Он также поддерживается популярными библиотеками SSL/TLS, такими как wolfSSL .

Версия OS-9 под управлением G-Windows Стива Адамса присутствует на скрубберах полупроводниковых пластин, производимых Ontrak Systems / Lam Research. Сегодня используются тысячи таких систем, однако программное обеспечение, работающее на них, датируется 1999 годом, когда была создана последняя версия для решения проблем 2000 года.
Версии OS-9/68K работали на самых разных платформах семейства 68000 , включая X68000 в Японии, некоторые персональные компьютеры, задуманные их разработчиками как модернизацию цветного компьютера (например, 68070 и 68340 MM/1 на базе , и на других компьютерах от Frank Hogg Laboratories , PEP Modular Computers и Delmar Co.) Он также был портирован на Atari ST компанией Recc-o-ware в начале 1990-х годов и распространялся компанией Cumana в Европе. Существует порт для Apple Macintosh на базе 68000 , распространяемый Ultrascience. порт на Amiga , созданный Дигби Тарвином. Предполагается, что существует
OS-9/68K рекомендована Caltrans для использования в платах контроллера 2070-1B и 2070-1E, и поэтому в конечном итоге используется для запуска многих систем управления светофорами в Северной Америке.
OS-9/68K также встречается в некоторых других встроенных приложениях, включая генератор символов телевизионного вещания Quanta Delta, который все еще находится в производстве ScanLine Technologies в Юте. Хотя код интерфейса пользовательского уровня в этой системе запускался во время загрузки, существовала скрытая, недокументированная последовательность клавиш, которая предоставляла пользователю приглашение корневой оболочки в окне прокрутки на мониторе канала редактирования устройства.
На рынке встраиваемых систем, где OS-9 нашла применение в таких устройствах, как синтезаторы Fairlight CMI , робототехника, автомобильные навигационные системы и Philips Compact Disc-Interactive ( CD-i ). отраслевой стандарт
Цветной компьютер TRS -80 (и его клоны) до сих пор имеет пользователей и проводит ежегодную конференцию в Чикаго; по состоянию на 2018 год 27-й «Последний» Чикагский CoCoFEST. ^{[ 5 ]} был запланирован на 21-22 апреля 2018 года. Группа канадских программистов переписала OS-9/6809 Level II для CoCo 3 (с аппаратным обеспечением трансляции адресов) для повышения эффективности и использования преимуществ собственного режима Hitachi 6309 . Сегодняшние серьезные пользователи CoCo обычно заменяют 68B09E в CoCo 3 на Hitachi 63B09E и запускают перезапись под названием NitrOS-9 . Эта комбинация работает на удивление быстро, учитывая, что она работает на очень недорогой 8-битной компьютерной системе.
CoCo3 FPGA Гэри Беккера представляет собой синтезированный цветной компьютер TRS-80, работающий под управлением NitrOS-9 на плате разработки Altera DE-1. Процессор Core 6809 был разработан Джоном Кентом и в настоящее время работает на частоте 25 МГц.
OS-9000/80x86 можно запускать на компьютерах типа ПК, построенных на базе процессоров Intel x86. OS-9000 также была портирована на PowerPC , MIPS , некоторые версии RISC Machines Advanced процессоров ARM и некоторые процессоры семейства Hitachi SH .
Устройство воспроизведения звука DigiCart/II Plus работает под управлением OS-9/68K. Это твердотельная замена плеерам в стиле радиостанций . Эти устройства используются на радио и в таких местах, как Мир Уолта Диснея, где транслируются объявления о парках.
Немецкий производитель электроники Eltec производит платы ЦП модели Eurocom для промышленных целей с конца 1970-х годов, начиная с 6802 и 6809 Eurocom-1 и Eurocom-2 , а затем с 68K и производных плат ЦП до сегодняшнего дня. Современные платы могут поставляться с различными операционными системами, в том числе OS-9.
Компания Omron использовала OS-9 в своих панелях HMI серии NS. Однако для своей новой серии NA компания Omron выбрала Windows Embedded Compact 7 . Omron указала, что для OS-9 почти все драйверы, например для USB-накопителя, должны были быть написаны Omron. ^{[ 6 ]}
OS-9000/SH4 можно найти в загрузчике (внутри контейнера формата KIWI LOADING.KWI) на компакт-диске/DVD Map для старых автомобильных систем GPS-навигации, произведенных Matsushita для внутреннего рынка Японии.

Ссылки

^ Оливер, Роджер; Сэдлер, Крис (октябрь 1982 г.). «Позитрон 9000» . Мир персональных компьютеров . стр. 128–129, 131–134, 222 . Проверено 26 апреля 2024 г.
^ Фоглер, Джон (июнь 1987 г.). «Приступаем к делу: Кумана / Обновление». А и Б вычисления . Специализированные публикации Argus . стр. 80–86.
^ «Заявка Microsoft на OS-9 отклонена» . Практические вычисления . Июль 1987 г. с. 18 . Проверено 16 июля 2024 г.
^ Смит, Тони (3 сентября 1999 г.). «Разработчик OS-9 подает в суд на Apple из-за MacOS 9» . Регистр Великобритании . Ситуация Публикация . Проверено 1 июня 2014 г.
^ КоКоФЕСТ
^ «Тренинговая книга АН 2.4» (PDF) . Industrial.omron.eu/NA . Архивировано (PDF) из оригинала 9 октября 2022 г. Проверено 16 марта 2019 г.

Дальнейшее чтение

Пол С. Даян (1992). OS-9 Guru-1: Факты . Галактика Индастриал Лимитед. ISBN 0-9519228-0-7 .
Марк А. Хейлперн (1995). ОС-9 Букварь . корпорации Microware Systems Corp. ISBN 0-918035-04-Х .
Питер Диббл (1994). ОС-9 Инсайты . корпорации Microware Systems Corp. ISBN 0-918035-05-8 .

Внешние ссылки

[pcw198210_positron9000-1] Оливер, Роджер; Сэдлер, Крис (октябрь 1982 г.). «Позитрон 9000» . Мир персональных компьютеров . стр. 128–129, 131–134, 222 . Проверено 26 апреля 2024 г.

[2] Фоглер, Джон (июнь 1987 г.). «Приступаем к делу: Кумана / Обновление». А и Б вычисления . Специализированные публикации Argus . стр. 80–86.

[practicalcomputing198707_os9-3] «Заявка Microsoft на OS-9 отклонена» . Практические вычисления . Июль 1987 г. с. 18 . Проверено 16 июля 2024 г.

[Register1999-4] Смит, Тони (3 сентября 1999 г.). «Разработчик OS-9 подает в суд на Apple из-за MacOS 9» . Регистр Великобритании . Ситуация Публикация . Проверено 1 июня 2014 г.

[5] КоКоФЕСТ

[6] «Тренинговая книга АН 2.4» (PDF) . Industrial.omron.eu/NA . Архивировано (PDF) из оригинала 9 октября 2022 г. Проверено 16 марта 2019 г.

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]

[ 4 ]

[ 5 ]

[ 6 ]