PikeOS ist ein Echtzeitbetriebssystem des Unternehmens SYSGO. Es bietet einen auf einem Separation-Kernel basierenden Hypervisor mit mehreren Partitionstypen für viele andere Betriebssysteme (sogenannte Gastbetriebssysteme / Guest OS) und Anwendungen. PikeOS ermöglicht Benutzern die Erstellung zertifizierbarer intelligenter Geräte für das Internet der Dinge entsprechend der Qualitäts- und Sicherheitsstandards verschiedener Branchen, hauptsächlich der Avionik, Automotive, dem Bahnwesen, Medizintechnik und der Industrie 4.0. Für sicherheitskritische Echtzeitanwendungen auf Controller-basierten Systemen ohne Memory Management Unit (MMU), aber mit Memory Protection Unit (MPU) ist PikeOS for MPU verfügbar.
| PikeOS | |
|---|---|
| Entwickler | Sysgo GmbH |
| Lizenz(en) | Proprietär |
| Akt. Version | 5.1 (Februar 2020) |
| Kernel | Microkernel L4 (Mikrokernel) |
| Sonstiges | Echtzeitbetriebssystem für sicherheitskritische Anwendungen |
| www.sysgo.com |
Details Bearbeiten
PikeOS kombiniert ein Echtzeit-Betriebssystem mit einer Virtualisierungsplattform und einer Eclipse-basierten integrierten Entwicklungsumgebung (IDE – Integrated Development Environment) für eingebettete Systeme. Das PikeOS-Echtzeit-Betriebssystem wurde für sicherheitskritische Anwendungen mit Zertifizierungsanforderungen in den Bereichen Luft- und Raumfahrt / Verteidigung, Automobil- und Transportwesen, Industrielle Automation & Medizin, Netzwerkinfrastruktur und Verbraucherelektronik entwickelt. Neben den Safety-Vorzertifizierungen ist der PikeOS Separation Kernel (Version 5.1.3) gegen den Security-Standard Common Criteria auf Stufe EAL5+ zertifiziert.
PikeOS kann Anwendungen mit unterschiedlichen Sicherheitsstufen durch die räumliche und zeitliche Trennung mittels Softwarepartitionen gleichzeitig sicher auf derselben Plattform ausführen. Eine Softwarepartition kann als Container mit vorab zugewiesenen Berechtigungen betrachtet werden, der Zugriff auf Speicher, CPU-Zeit, Ein-/Ausgaben, aber auch auf eine vordefinierte Liste von PikeOS-Services haben kann. Bei PikeOS bezieht sich der Ausdruck „Applikation“ auf ein ausführbares Programm, das mit der PikeOS-API-Bibliothek (API – Application Programming Interface) verlinkt ist und als Prozess innerhalb einer Partition ausgeführt wird. Dank der PikeOS-API können Anwendungen von einfachen Regelkreisen bis hin zu kompletten paravirtualisierten Guest OS wie Linux oder Hardware-virtualisierten Guest OS reichen.
Softwarepartitionen werden auch als virtuelle Maschinen bezeichnet, da es möglich ist, ein komplettes Guest OS in einer Partition zu implementieren, die unabhängig von anderen Partitionen ausgeführt wird und daher Anwendungsfälle mit gemischter Kritikalität handhaben kann. PikeOS kann als Typ-1-Hypervisor betrachtet werden.
Unterstützte Toolchain / CODEO IDE Bearbeiten
Die Eclipse-basierte CODEO-IDE unterstützt Systemarchitekten mithilfe von grafischen Konfigurationstools, die alle Komponenten bereitstellen, die Softwareingenieure zur Entwicklung eingebetteter Anwendungen benötigen, sowie umfassende Assistenten für eine zeitsparende und kostengünstige integrierte Projektentwicklung:
- Geführte Konfiguration
- Remote Debugging (bis hinunter auf die Ebene der Hardwareanweisungen)
- Target (Ziel Hardware) Monitoring
- Bereitstellung von Remoteanwendungen
- Timing-Analyse
Durch mehrere spezielle Ansichten zur grafischen Bearbeitung behält der Systemintegrator immer den Überblick über wichtige Aspekte der PikeOS-Systemkonfiguration. Angezeigt werden Partitionstypen, die Terminierung, Kommunikationskanäle, der gemeinsam genutzte Speicher und die E/A-Gerätekonfiguration innerhalb von Partitionen. Projekte können mithilfe wiederverwendbarer Templates definiert und an die Entwicklungsgruppen verteilt werden. Benutzer können im Entwicklungsprozess vordefinierte Komponenten für ihr Projekt verwenden und auch andere Komponenten definieren und hinzufügen.
Für PikeOS unterstützte Zertifizierungsstandards Bearbeiten
Safety:
Security:
- Common Criteria
- SAR
Partnersystem Bearbeiten
Folgende Hersteller supporten PikeOS (Auszug):
- Board-Lieferanten: Curtiss-Wright Controls Embedded Computing, Kontron, MEN, ABACO
- Silicon-Lieferanten: NXP, Renesas, TI, Xilinx, Infineon, Nvidia, Intel
- Software-Partner: CoreAVI, Aicas, AdaCore, ANSYS, RTI, PrismTech, Datalight, Systerel, Imagination Technologies, RAPITA
- Tool-Partner: Lauterbach, Vector Software, Rapita, iSYSTEM
- Unterstützte Architekturen: ARM, PPC, x86, SPARC, RISCV
Unterstützte Guest OS
End-of-Life-Überblick PikeOS Bearbeiten
| Produkttyp | Produktversion | Verknüpfte CODEO-Version | Verknüpfte ELinOS-Version | EOL |
|---|---|---|---|---|
| PikeOS | 3.4 (non cert) | 5.0, 6.0, 6.1, 6.2 | 5.2 | Seit 2017-12 |
| PikeOS | 3.4 (cert) | 5.0, 6.0, 6.1, 6.2 | 5.2 | LTS auf x86 |
| PikeOS | 3.5 | 5.0, 6.0, 6.1, 6.2 | 6.0, 6.1 | Seit 2017-12 |
| PikeOS | 4.0 | 6.0, 6.1, 6.2 | 6.0, 6.1 | Seit 2019-06 |
| PikeOS | 4.1 | 6.1, 6.2 | 6.1 | Seit 2021-04 |
| PikeOS | 4.2 (non cert) | 6.2 | 6.2 | Candidate |
| PikeOS | 4.2 (cert) | 6.2 | 6.2 | Aktuell |
| PikeOS | 5.0 (non cert) | 7.0, 7.1 | 7.0 | Aktuell |
| PikeOS | 5.0 (cert) | 7.0, 7.1 | 7.0 | Aktuell |
| PikeOS | 5.1 (non-cert) | 7.1 | 7.0 | Aktuell |
| PikeOS | 5.1 (cert) | 7.1 | 7.0 | Aktuell |
Erläuterung:
“Candidate” bedeutet, dass derzeit darüber diskutiert wird, wann und wie der EOL-Prozess für diese Version begonnen wird.
“LTS” bedeutet, dass langfristiger Support verfügbar ist
“Aktuell” bedeutet aktuelle Version
“Planned” bedeutet die nächste geplante Version
Weblinks Bearbeiten
- SYSGO Website
- PikeOS Produktseite
- PikeOS for MPU Produktseite
- PikeOS Datenblatt (PDF; 204 kB)
- PikeOS Flyer (PDF; 302 kB)
- PikeOS End-of-Life (PDF)
- Ralph Hülsenbusch: Embedded-Betriebssystem PikeOS mit Hardware-Virtualisierung, iX – Magazin für professionelle Informationstechnik, 18. Juli 2014
- Joachim Kroll: PikeOS von Sysgo: Betriebssystem für Safety und Security, Elektronik (Zeitschrift), 2. August 2016
- Sebastian Gerstl: PikeOS nun auch als KI-basierte automobile Softwareplattform im Einsatz, Embedded Software Engineering, 5. September 2017
- Wolfram Funk: Sysgo entwickelt RTOS für sicherheitskritische Controller-basierte Systeme, SECTANK, 26. Oktober 2021