VxWorks

VxWorks
VxWorks
VxWorks icon.svg
VxWorks 7 Bootup Screen.png
VxWorks 7 부팅 화면
개발자윈드 리버(Aptiv의 완전 자회사)
OS 패밀리실시간 운영 체제
동작 상태현재의
초기 릴리즈1987년, 35년 전(연장)
최신 릴리즈VxWorks 7 SR0660 / 2020년 12월 2일, 20개월 전(2020-12-02)
마케팅 대상임베디드 시스템
플랫폼x86, x86-64, MIPS, PowerPC, SH-4, ARM, RISC-V
커널 타입모노리식
면허증.독자 사양
공식 웹사이트Windriver.com/products/vxworks

VxWorks는 Aptiv의 완전 소유 자회사인 Wind River Systems가 독점 소프트웨어로 개발한 실시간 운영 체제(RTOS)입니다.1987년에 처음 출시된 VxWorks는 항공우주 및 방위, 의료기기, 산업기기, 로봇, 에너지, 운송, 네트워크 인프라, 자동차 및 소비자 전자와 같은 산업용 안전 및 보안 인증을 필요로 하는 임베디드 시스템에 사용하도록 설계되었습니다.ics.[1]

VxWorks는 AMD/Intel 아키텍처, POWER 아키텍처, ARM 아키텍처[2] 및 RISC-V를 [3]지원합니다.RTOS는 32비트 [6]및 64비트 프로세서의 멀티코어 비대칭 멀티프로세서(AMP), Symmetric Multiprocessing(SMP), 혼합 모드[4] 및 멀티 OS 설계(타입 1 하이퍼바이저 [5]경유)에서 사용할 수 있습니다.

VxWorks에는 커널, 미들웨어, 보드 지원 패키지, Wind River Workbench 개발 스위트 및 보완적인 서드파티 소프트웨어 및 하드웨어 기술이 포함되어 있습니다.최신 릴리스인 VxWorks 7에서는 모듈러성과 업그레이드 용이성을 고려하여 리엔지니어링되어 OS 커널이 미들웨어, 애플리케이션 및 [7]기타 패키지와 분리되어 있습니다.사물인터넷([8][9][10]IoT)의 요구에 대응하기 위해 확장성, 보안, 안전성, 접속성 및 그래픽스가 향상되었습니다.

역사

VxWorks는 1980년대 후반에 Ready Systems가 판매한 VRTX라고 하는[11] 단순한 RTOS의 기능 강화 세트로서 시작되었습니다([12]1995년에 Mento Graphics 제품이 되었습니다).Wind River는 VRTX 배포 권한을 획득하고 파일 시스템과 통합 개발 환경을 추가함으로써 VRTX 배포 권한을 대폭 강화했습니다.1987년 Ready Systems의 리셀러 계약 해지를 앞두고 Wind River는 VxWorks [13]내에서 VRTX를 대체할 자체 커널을 개발했습니다.

2003년에 Wind River 저작권으로 발행된 "임베디드 시스템용 실시간 개념"[14]은 RTOS의 개발 환경, 런타임 설정 및 시스템 콜 패밀리에 대해 설명합니다.Wind River의 회장이자 공동 설립자인 Jerry Fiddler의 서문을 사용하여 Wind River 직원이 작성한 이 교과서는 RTOS에 관한 훌륭한 튜토리얼입니다(단, 실무 엔지니어가 필요로 하는 Wind River 문서를 대체하는 것은 아닙니다).

VxWorks의 주요 마일스톤은 다음과 같습니다.[15][failed verification]

  • 1980년대: VxWorks는 32비트 프로세서를 지원합니다.
  • 1990년대: VxWorks 5는 네트워킹 스택을 갖춘 최초의[citation needed] RTOS가 됩니다.
  • 2000년대: VxWorks 6은 SMP를 지원하며 업계 고유의 파생 플랫폼을 추가합니다.
  • 2010년대: VxWorks는 64비트 프로세싱[6] 지원을 추가하고 2016년에 [16]VxWorks 7 for IoT를 도입합니다.
  • 2020년대: VxWorks는 Mars 2020 [17]착륙선에 전력을 공급하는 기능을 포함하여 지속적으로 업데이트 및 지원을 추가하고 있습니다.

플랫폼 개요

VxWorks는 Intel 아키텍처, Power 아키텍처 및 ARM [2]아키텍처를 지원합니다.RTOS는 32비트 및 64비트 프로세서의 멀티코어 비대칭 멀티프로세서(AMP), 대칭 멀티프로세서(SMP), 혼합모드[6] 및 멀티OS 설계(타입1 하이퍼바이저 [5]경유)에서 사용할 수 있습니다.

VxWorks는 런타임 구성 요소와 개발 도구 세트로 구성됩니다.런타임 컴포넌트는 운영체제(UP 및 SMP, 32비트 및 64비트), 애플리케이션 지원 소프트웨어(파일 시스템, 코어 네트워크 스택, USB 스택 및 프로세스 간 통신) 및 하드웨어 지원(아키텍처 어댑터, 프로세서 지원 라이브러리, 디바이스 드라이버 라이브러리 및 보드 지원 패키지)[6]입니다.VxWorks의 핵심 개발 도구는 Diab, GNU, Intel C++ 컴파일러(ICC) 등의 컴파일러와 빌드 및 구성 도구입니다.이 시스템에는 Workbench 개발 스위트나 인텔 툴 등의 생산성 도구와 자산 추적 및 호스트 [6]지원을 위한 개발 지원 도구도 포함되어 있습니다.

이 플랫폼은 다양한 서드파티 소프트웨어 및 하드웨어를 지원하는 벤더 중립 모듈식 오픈 시스템입니다.OS 커널은 미들웨어, 애플리케이션 및 기타 [9]패키지와 분리되어 있기 때문에 버그 수정과 새로운 [16]기능의 테스트가 용이합니다.계층화된 소스 빌드 시스템을 구현하면 모든 스택의 여러 버전을 동시에 설치할 수 있으므로 개발자는 VxWorks 커널 라이브러리에 포함할 기능 세트의 버전을 선택할 수 있습니다.

VxWorks용 고급 기술(옵션)은 다음과 같은 추가 기술 관련 기능을 제공합니다.

  • 사물인터넷(IoT)에 상주하거나 사물인터넷(IoT)을 통해 이동하는 디바이스 및 보안 기능
  • 고도의 안전 파티셔닝으로 신뢰성 높은 애플리케이션 통합 실현
  • 실시간 고급 시각적 에지 분석을 통해 VxWorks 기반 장치에서 지연 시간 없이 실시간으로 자동 응답 가능
  • 최적화된 임베디드 Java 런타임 엔진으로 Java 애플리케이션 도입 가능
  • 실시간 내장형 타입 1 하이퍼바이저를 통한 가상화 기능

특징들

OS 의 기능의 일부를 다음에 나타냅니다.[4][18][19][20]

  • 프리엠프티브 및 라운드 로빈 스케줄링과 고속 인터럽트 응답을 갖춘 멀티태스킹 커널
  • 네이티브 64비트 운영체제(64비트 아키텍처 x86-64 1개만 지원)데이터 모델: LP64
  • 메모리 보호 메커니즘을 통해 커널뿐만 아니라 다른 사용자 모드 애플리케이션으로부터 격리된 사용자 모드 애플리케이션("실시간 프로세스")
  • SMP, AMP 및 혼합 모드 멀티프로세싱 지원
  • 오류 처리 프레임워크
  • Bluetooth, USB, CAN 프로토콜, Firewire IEEE 1394, BLE, L2CAP, Continua 스택, 건강 장치 프로필
  • 우선 순위 상속이 있는 이진, 카운트 및 상호 제외 세마포어
  • 로컬 및 분산 메시지 큐
  • 사용자 모드 실행 환경에서 POSIX PSE52 인증[citation needed] 준거
  • 파일 시스템:HRFS(High Reliability File System), FAT 기반 파일 시스템(DOSFS), NFS(Network File System) 및 TFFS
  • 듀얼 모드 IPv6 네트워크 스택(IPv6 Ready Logo 인증 포함)
  • 실시간 프로세스(RTP), 오류 검출 및 보고서, IPC를 포함한 메모리 보호
  • TIPC 및 Wind River 멀티 OS IPC를 사용한 멀티 OS 메시징
  • 심볼릭 디버깅

2014년 3월, Wind River는 확장성, 보안, 안전성, 연결성, 그래픽스 및 [10][16][21]가상화를 강조하는 VxWorks 7을 발표했습니다.릴리스 7 [1][6][7][10]업데이트의 일부를 다음에 나타냅니다.자세한 내용은 Wind Rivers VxWorks 웹사이트를 참조하십시오.

  • 각 코드 계층을 개별적으로 업데이트할 수 있는 계층형 빌드 시스템을 사용하는 모듈러형 컴포넌트 아키텍처
  • VxWorks 마이크로커널(20KB보다 작을 수 있는 전체 RTOS)
  • 디지털 서명 모듈(X.509), 암호화, 비밀번호 관리, 실행 시 사용자 추가/삭제 기능 등의 보안 기능
  • 디폴트 패스워드 해시 알고리즘으로서의 SHA-256
  • Vector Graphics 및 Tilcon 사용자 인터페이스(UI)를 갖춘 휴먼 머신 인터페이스
  • 그래피컬 사용자 인터페이스(GUI): OpenVG 스택, Open GL, Tilcon UI, 프레임 버퍼 드라이버, EV 개발 인터페이스
  • VxWorks 소스 빌드 VSB 프로젝트 및 VxWorks 이미지 프로젝트에 대한 구성 인터페이스 업데이트
  • Telnet, SSH, FTP 및 rlogin 데몬에 사용되는 단일 인증 제어
  • Bluetooth 및 SocketCAN 프로토콜 스택을 통한 연결
  • MIPC 파일시스템(MFS) 및 MIPC 네트워크 디바이스(MND) 포함
  • Wind River MACsec, Wind River의 IEEE 802.1A 구현, L2TP를 통한 PPP(Point-to-Point Protocol), 가상 로컬 영역 네트워크(VLAN)를 통한 PPP, Diameter 보안 키 스토리지 등 64비트 지원
  • 새로운 시스템 분석 도구를 사용한 VxWorks 7 통합 개발 환경용 New Wind River Workbench 4
  • Wind River Diab 컴파일러 5.9.4, Wind River GNU 컴파일러 4.8, 인텔 C++ 컴파일러 14 및 인텔 통합 퍼포먼스 프리미티브(IPP) 8

하드웨어 지원

VxWorks는 많은 플랫폼으로 이식되어 현재 임베디드 시장에서 사용되는 거의 모든 최신 CPU에서 실행됩니다.여기에는 인텔 x86 패밀리(인텔 Quark SoC [22]포함), MIPS, PowerPC(및 BAE RAD), Freescale Cold Fire, 인텔 i960, SPARC, 후지쯔 FR-V, SH-4 및 밀접하게 관련된 ARM, StrongARM 및 Xscale CPU [2]패밀리가 포함됩니다.VxWorks는 지원되는 모든 하드웨어와 OS 간에 표준 보드 지원 패키지(BSP) 인터페이스를 제공합니다.Wind River의 BSP 개발자 키트는 실시간 운영체제 개발을 위한 공통 애플리케이션 프로그래밍 인터페이스(API)와 안정적인 환경을 제공합니다.VxWorks는 [23]wolfSSL과 같은 일반적인 SSL/TLS 라이브러리에서 지원됩니다.

개발 환경

임베디드 시스템 개발에서 흔히 볼 수 있듯이 교차 컴파일은 VxWorks와 함께 사용됩니다.개발은 에디터, 컴파일러 툴 체인, 디버거, 에뮬레이터를 포함한 통합 개발 환경(IDE)을 사용할 수 있는 "호스트" 시스템에서 이루어집니다.그런 다음 소프트웨어가 "타깃" 시스템에서 실행되도록 컴파일됩니다.이를 통해 개발자는 보다 제한된 하드웨어를 대상으로 강력한 개발 도구를 사용할 수 있습니다.VxWorks는 다음과 같은 호스트 환경과 대상 하드웨어 [2][24]아키텍처를 사용합니다.

지원되는 타깃 아키텍처 및 프로세서 패밀리

VxWorks는 다음과 같은 대상 아키텍처를 지원합니다.

  • 팔
  • 인텔 아키텍처
  • 전원 아키텍처
  • RISC-V 아키텍처[3]

최신 타깃 아키텍처, 프로세서 및 보드 지원 패키지에 대해서는 VxWorks 마켓플레이스(https://marketplace.windriver.com/index.php?bsp&on=locate&type=platform를 참조하십시오.

VxWorks와 함께 제공되는 Eclipse 기반 Workbench IDE는 [25]개발 중인 VxWorks 기반 시스템을 구성, 분석, 최적화 및 디버깅하는 데 사용됩니다.토네이도 IDE는 VxWorks 5.x에[26] 사용되었으며 VxWorks 6.x [24]이상용 이클립스 기반 워크벤치 IDE로 대체되었습니다.Workbench는 Wind River Linux,[27] On-Chip [28]Debugging 및 Wind River Diab 컴파일러 제품 라인의 IDE이기도 합니다.VxWorks 7은 Wind River Workbench[29] 4를 사용하여 Eclipse 4 베이스로 업데이트하여 완전한 서드파티 플러그인 지원과 사용 편의성 향상을 제공합니다.

Wind River[30][31] Simics는 VxWorks와 호환되는 독립형 시뮬레이션 도구입니다.소프트웨어 개발을 위한 공유 플랫폼을 구축하기 위해 전체 대상 시스템(하드웨어 및 소프트웨어)을 시뮬레이션합니다.여러 개발자가 완전한 가상 시스템과 실행 이력을 포함한 전체 상태를 공유할 수 있습니다.Simics는 물리적 프로토타입 [32]대신 가상 프로토타입을 활용함으로써 시스템 통합의 조기 지속과 빠른 프로토타이핑을 가능하게 합니다.

주목할 만한 용도

Mars Science LaboratoryCuiosity 탐사선은 VxWorks를 사용합니다.
ASIMO 로봇은 VxWorks를 사용합니다.
AgustaWestland Project Zero는 VxWorks를 사용합니다.
화성 정찰 궤도선은 VxWorks를 사용한다.
클레멘타인 우주선은 VxWorks를 사용했다.

VxWorks는 항공우주 및 방위, 자동차, 로봇과 같은 산업, 가전제품, 의료 분야 및 네트워킹 [7]등 광범위한 시장 영역에서 제품에 사용됩니다.일부 주목할 만한 제품도 VxWorks를 온보드 운영 [33]체제로 사용합니다.

항공우주 및 방위

우주선

항공기

우주 망원경
다른이들

자동차

가전제품

산업의

산업용 로봇
테스트 및 측정
교통.
컨트롤러
스토리지 시스템
이미징
다른이들
  • MA[84] Lighting의 GrandMA 풀사이즈 및 라이트 콘솔

의료의

네트워킹 및 통신 인프라스트럭처

TCP의 취약성 및 CVE 패치

2019년 7월 현재 Armis에 의해[113] 발행된 논문은 VxWorks [114]RTOS를 사용하는 20억 개 이상의 디바이스에 영향을 미치는 원격 코드 실행, 서비스 거부, 정보 유출 및 논리적 결함 등 11가지 중요한 취약성을 노출했습니다.이 시스템은 많은 미션 크리티컬 제품에서 사용되고 있기 때문에 이 결과는 매우 중요합니다.Armis의[115] 이 YouTube 비디오는 공격자가 이 취약성을 이용하여 내부 네트워크에 터널링하여 프린터, 노트북 및 기타 연결된 장치를 해킹하는 방법을 보여줍니다.이 취약성은 방화벽을 무시할 [116]수도 있습니다.

긴급/11 취약성의 영향을 받는 모든 VxWorks 버전에 대한 정보와 패치는 Wind [117]River에서 얻을 수 있습니다.

2021년 12월 현재 NIST 데이터베이스에 [118]일부 CVE가 문서화되어 있다.

오래된 데이터 보유

윈드리버 VxWorks 운영체제는 보잉 787-8, 787-9 및 787-10 항공기에 사용된다.2020년 4월 2일 [119]현재 미국 연방항공청은 51일마다 운영 체제의 전원을 껐다 켜거나 전원을 껐다 켜야 합니다.Common Core System(CCS; 공통 코어 시스템)의 정기적인 재기동이 필요한 이유는 지속적으로 전원이 공급될 경우 Common Data Network(CDN; 공통 데이터 네트워크) 메시지 에이징 검증이 손실될 수 있기 때문입니다.이것에 의해, 주요한 비행 제어 디스플레이로부터 오래된 데이터가 필터링 됩니다.FAA Air Directive에서: "51일 동안 지속적으로 전원을 켜면 CCS의 오래된 데이터 모니터링 기능이 상실될 수 있으며, 해결되지 않을 경우 잘못된 비행 크리티컬 데이터가 라우팅되고 유효한 데이터로 표시될 수 있으며, 이는 비행 승무원이 비행기의 안전한 비행과 착륙을 유지하는 능력을 저하시킬 수 있습니다.ane.

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