थ्रेडएक्स

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Azure RTOS ThreadX
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डेवलपरExpress Logic (original)
Microsoft
लिखा हुआC
काम करने की अवस्थाCurrent
स्रोत मॉडलSource-available software
आरंभिक रिलीज1997; 27 years ago (1997)
Latest release6.2.0[1] / October 27, 2022; 18 months ago (2022-10-27)
रिपॉजिटरीgithub.com/azure-rtos/threadx/
विपणन लक्ष्यEmbedded systems, IoT: including sensors, devices, edge routers, gateways
अद्यतन विधिRe-install
पैकेज प्रबंधकNone
प्लेटफार्मोंARC, ARM, Blackfin, CEVA, C6x, MIPS, NXP, PIC, PowerPC, RISC-V, RX, SH, SHARC, TI, V850, Xtensa, x86, Coldfire, others
कर्नेल प्रकारEmbedded, deterministic, real-time microkernel, picokernel
डिफ़ॉल्ट
उपयोगकर्ता इंटरफ़ेस		Embedded UI support (GUIX)
लाइसेंसप्रोप्राइटरी
आधिकारिक वेबसाइटazure.microsoft.com/en-us/services/rtos

एज़्योर आरटीओएस थ्रेडएक्स एक उच्च नियतात्मक, एम्बेडेड रीयल-टाइम ऑपरेटिंग सिस्टम (आरटीओएस) है जिसे अधिकतर C लैंग्वेज में प्रोग्राम किया गया है।

सिंहावलोकन

थ्रेडएक्स का विकास और विपणन मूल रूप से सैन डिएगो, कैलिफोर्निया, संयुक्त राज्य अमेरिका के एक्सप्रेस लॉजिक द्वारा किया गया था। थ्रेडएक्स के लेखक विलियम लैमी हैं,[2] जो 1990 में न्यूक्लियस आरटीओएस के मूल लेखक भी थे। विलियम लैमी एक्सप्रेस लॉजिक के अध्यक्ष और सीईओ थे।

एक्सप्रेस लॉजिक को 18 अप्रैल, 2019 को माइक्रोसॉफ्ट द्वारा एक अज्ञात राशि में खरीदा गया था।[3]

थ्रेडएक्स नाम उन थ्रेड्स से लिया गया है जो निष्पादन योग्य तत्वों के रूप में उपयोग किए जाते हैं, और अक्षर एक्स संदर्भ स्विचिंग का प्रतिनिधित्व करता है, यानी, यह थ्रेड्स को स्विच करता है। थ्रेडएक्स प्राथमिकता-आधारित, प्रीमेप्टिव शेड्यूलिंग, फ़ास्ट इंटरप्ट रिस्पॉन्स, मेमोरी मैनेजमेंट, इंटरथ्रेड संचार, म्यूच्यूअल एक्सक्लूशन , ईवेंट नोटिफिकेशन और थ्रेड सिंक्रोनाइज़ेशन सुविधाएँ प्रदान करता है। थ्रेडएक्स की प्रमुख विशिष्ट प्रौद्योगिकी विशेषताओं में प्रीएम्प्शन-थ्रेसहोल्ड, प्राथमिकता इनहेरिटेंस, एफिसिएंट टाइमर मैनेजमेंट, फ़ास्ट सॉफ़्टवेयर टाइमर, पिकोकर्नेल डिज़ाइन, ईवेंट-चेनिंग और छोटा आकार सम्मिलित है: एआरएम आर्किटेक्चर प्रोसेसर पर न्यूनतम आकार लगभग 2 केबी है।

थ्रेडएक्स एसिमेट्रिक मल्टीप्रोसेसिंग (एएमपी) या सिमेट्रिक मल्टीप्रोसेसिंग (एसएमपी) के माध्यम से मल्टी-कोर प्रोसेसर वातावरण का समर्थन करता है। थ्रेडएक्स मॉड्यूल के साथ मेमोरी मैनेजमेंट यूनिट (एमएमयू) या मेमोरी प्रोटेक्शन यूनिट (एमपीयू) मेमोरी सुरक्षा के साथ एप्लिकेशन थ्रेड आइसोलेशन उपलब्ध है।

थ्रेडएक्स के पास टेक्नीशेर उबेरवाचुंग्सवेरिन (टीयूवी, अंग्रेजी: टेक्निकल इंस्पेक्शन एसोसिएशन) और यूएल (पूर्व में अंडरराइटर्स लेबोरेटरीज) से व्यापक सुरक्षा प्रमाणन है और यह मोटर इंडस्ट्री सॉफ्टवेयर विश्वसनीयता एसोसिएशन एमआईएसआरए C के अनुरूप है।

थ्रेडएक्स एक्सप्रेस लॉजिक के एक्स-वेयर इंटरनेट ऑफ थिंग्स (आईओटी) प्लेटफॉर्म की नींव है, जिसमें एम्बेडेड फाइल सिस्टम सपोर्ट (फाइलएक्स), एम्बेडेड यूआई सपोर्ट (जीयूआईएक्स) भी सम्मिलित है। एम्बेडेड इंटरनेट प्रोटोकॉल सूट (टीसीपी/आईपी) और क्लाउड कनेक्टिविटी (नेटएक्स/नेटएक्स डुओ), और यूनिवर्सल सीरियल बस (यूएसबी) समर्थन (यूएसबीएक्स)। थ्रेडएक्स ने डेवलपर्स से उच्च मूल्यांकन जीता है और यह एक बहुत लोकप्रिय आरटीओएस है।[4] 2017 तक, मार्केटिंग रिसर्च फर्म वीडीसी रिसर्च के अनुसार, थ्रेडएक्स आरटीओएस दुनिया में सबसे लोकप्रिय आरटीओएस में से एक बन गया है, जिसे उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स, चिकित्सा उपकरणों, डेटा नेटवर्किंग अनुप्रयोगों और SoCs सहित 6.2 बिलियन से अधिक उपकरणों में तैनात किया गया है।[5]

थ्रेडएक्स को एक विपणन मॉडल का उपयोग करके वितरित किया जाता है जिसमें स्रोत कोड प्रदान किया जाता है और लाइसेंस रॉयल्टी मुक्त होते हैं।

समर्थित प्लेटफ़ॉर्म

  • एनालॉग डिवाइस
    • ब्लैकफ़िन
    • CM4xx
    • परिशुद्ध माइक्रोकंट्रोलर
    • शेयर
    • यूएलपी माइक्रोकंट्रोलर
  • एआरएम
    • एआरएम7
    • एआरएम9
    • एआरएम कॉर्टेक्स-ए
    • एआरएम कॉर्टेक्स-आर
    • एआरएम कॉर्टेक्स-एम
    • एआरएम कॉर्टेक्स-ए 64-बिट
    • एआरएम v8M ट्रस्टज़ोन
  • केडेन्स
    • एक्सटेन्सा
  • सीईवीए
    • टीकलाइट-III
  • इंटेल
    • एनआईओएस II
    • चक्रवात
    • अररिया 10
    • x86
  • एमआईपीएस वास्तुकला
    • एमआईपीएस32 4Kx
    • एमआईपीएस32 14Kx
    • एमआईपीएस32 24Kx
    • एमआईपीएस32 34Kx
    • एमआईपीएस32 74Kx
    • एमआईपीएस32 1004Kx
    • इंटरएप्टिव
    • माइक्रोएप्टिव
    • प्रोएप्टिव
    • एम-क्लास
  • सिलिकॉन लैब्स
    • गेको
    • जियान्ट गेको
    • जियान्ट गेको S1
    • हैप्पी गेको
    • जेड गेको
    • लेपर्ड गेको
    • पर्ल गेको
    • टिनी गेको
    • वंडर गेको
    • जीरो गेको
  • टेक्सस उपकरण
    • C674x
    • C64x+
    • हरक्यूलिस
    • एमएसपी430
    • सिंपललिंक एमएसपी432
    • सितारा
    • तिवा-सी
  • Xilinx
    • माइक्रोब्लेज़
    • ज़िनक-7000
    • ज़िनक अल्ट्रास्केल+

इतिहास

थ्रेडएक्स को पहली बार 1997 में प्रस्तुत किया गया था। थ्रेडएक्स 4 को 2001 में प्रस्तुत किया गया था। थ्रेडएक्स 5 को 2005 में प्रस्तुत किया गया था, और यह 2020 तक नवीनतम संस्करण है।

फाइलएक्स - थ्रेडएक्स के लिए एम्बेडेड फाइल सिस्टम 1999 में प्रस्तुत किया गया था।

नेटएक्स - थ्रेडएक्स के लिए एम्बेडेड टीसीपी/आईपी नेटवर्किंग स्टैक 2002 में प्रस्तुत किया गया था।

यूएसबीएक्स - थ्रेडएक्स के लिए एम्बेडेड यूएसबी समर्थन 2004 में प्रस्तुत किया गया था।

एसएमपी मल्टी-कोर वातावरण के लिए थ्रेडएक्स एसएमपी 2009 में प्रस्तुत किया गया था।

थ्रेडएक्स मॉड्यूल 2011 में प्रस्तुत किया गया था।

थ्रेडएक्स ने 2013 में टीयूवी आईईसी 61508 और 2014 में यूएल 60730 के लिए सुरक्षा प्रमाणन प्राप्त किया।

जीयूआईएक्स- थ्रेडएक्स के लिए एम्बेडेड यूआई 2014 में प्रस्तुत किया गया था।

एक्सप्रेस लॉजिक को 18 अप्रैल, 2019 को माइक्रोसॉफ्ट द्वारा एक अज्ञात राशि में खरीदा गया था।[3]

प्रौद्योगिकी

थ्रेडएक्स एक प्राथमिकता-आधारित, प्रीमेप्टिव शेड्यूलिंग एल्गोरिदम को एक मालिकाना सुविधा के साथ उपयुक्त करता है जिसे प्रीएम्प्शन-थ्रेसहोल्ड कहा जाता है। बाद वाले को महत्वपूर्ण अनुभागों के भीतर अधिक ग्रैन्युलैरिटी प्रदान करने, कॉन्टेक्स्ट स्विच को कम करने और शेड्यूलिंग की गारंटी पर अकादमिक शोध का विषय दिखाया गया है।[6]

थ्रेडएक्स एक अद्वितीय निर्माण प्रदान करता है जिसे इवेंट चेनिंग कहा जाता है,[7] जहां एप्लिकेशन सभी एप्लिकेशन प्रोग्रामिंग इंटरफेस (एपीआई) पर कॉलबैक फ़ंक्शन पंजीकृत कर सकता है जो बाहरी घटना को संकेत दे सकता है। यह एप्लिकेशन को थ्रेडएक्स में विभिन्न सार्वजनिक ऑब्जेक्टों को एक साथ जोड़ने में मदद करता है, ताकि एक थ्रेड कई ऑब्जेक्ट्स पर प्रभावी ढंग से ब्लॉक कर सके।

थ्रेडएक्स काउंटिंग सेमाफोर, वैकल्पिक प्राथमिकता इनहेरिटेंस के साथ म्यूटेक्स, ईवेंट फ़्लैग, संदेश कतार, सॉफ़्टवेयर टाइमर, निश्चित आकार की ब्लॉक मेमोरी और परिवर्तनीय आकार की ब्लॉक मेमोरी भी प्रदान करता है। थ्रेडएक्स में संसाधनों पर ब्लॉक करने वाले सभी एपीआई में एक वैकल्पिक टाइमआउट भी होता है।

थ्रेडएक्स एएमपी या एसएमपी के जरिए मल्टी-कोर प्रोसेसर सपोर्ट प्रदान करता है। एप्लिकेशन कोड अलगाव थ्रेडएक्स मॉड्यूल घटक के माध्यम से उपलब्ध है।

प्रमुख घटक

थ्रेडएक्स आरटीओएस घटकों में सम्मिलित हैं:

  1. एंबेडेड फ़ाइल सिस्टम
  2. एंबेडेड ग्राफिकल यूजर इंटरफ़ेस
  3. एंबेडेड नेटवर्किंग
  4. एंबेडेड यूएसबी
  5. सेफ्टी सर्टिफिकेशन
  6. पैकेजिंग

एंबेडेड फ़ाइल सिस्टम

फाइलएक्स थ्रेडएक्स के लिए एम्बेडेड फ़ाइल सिस्टम है। फाइलएक्स फैट12, 16, 32 और exFAT फॉर्मेट को सपोर्ट करता है। लेटर फैट फ़ाइल का आकार 4 जीबी से अधिक बढ़ाता है, जो विशेष रूप से वीडियो फ़ाइलों के लिए उपयोगी है, और इसके उपयोग के लिए सीधे माइक्रोसॉफ्ट से लाइसेंस की आवश्यकता होती है। फाइलएक्स फाल्ट टॉलरेंस भी प्रदान करता है और लेवलएक्स नामक फ्लैश वियर लेवलिंग उत्पाद के माध्यम से प्रत्यक्ष एनओआर और एनएएनडी फ्लैश मेमोरी मीडिया का समर्थन करता है।

एंबेडेड ग्राफिकल यूजर इंटरफ़ेस

जीयूआईएक्स थ्रेडएक्स के लिए एम्बेडेड ग्राफिकल यूजर इंटरफेस (जीयूआई) है। जीयूआईएक्स थ्रेडएक्स चलाने वाले एम्बेडेड अनुप्रयोगों के लिए एक 2D रनटाइम सिस्टम (पर्यावरण) प्रदान करता है। जीयूआईएक्स  विभिन्न स्क्रीन रिज़ॉल्यूशन और कलर डेप्थ के साथ कई डिस्प्ले डिवाइस का समर्थन करता है। कई पूर्वनिर्धारित ग्राफ़िकल विजेट उपलब्ध हैं. जीयूआईएक्स स्टूडियो नामक एक विंडोज़ वाईएसआईवाईजी होस्ट टूल स्वचालित रूप से रनटाइम पर निष्पादित करने के लिए जीयूआईएक्स  के लिए C कोड उत्पन्न करता है।

एंबेडेड नेटवर्किंग

नेटएक्स डुओ थ्रेडएक्स के लिए एम्बेडेड टीसीपी/आईपी सिस्टम है। नेटएक्स डुओ जैसे प्रोटोकॉल के साथ-साथ आईपीवी4 और आईपीवी6 दोनों  एआरपी, ऑटो आईपी, डीएचसीपी, डीएनएस, डीएनएस-एसडी, एफ़टीपी, एचटीटीपी, आईसीएमपी, आईजीएमपी, एमडीएनएस, पीओपी3, पीपीपी, पीपीपीओई, आरएआरपी, टीएफटीपी, एसएनटीपी, एसएमटीपी, एसएनएमपी और टेलनेट नेटवर्किंग का समर्थन करता है। आईपीसेक द्वारा आईपी परत नेटवर्क सुरक्षा प्रदान की जाती है। टीसीपी और यूडीपी सॉकेट परत सुरक्षा क्रमशः टीएलएस और डीटीएलएस द्वारा प्रदान की जाती है। आईओटी क्लाउड प्रोटोकॉल समर्थन में सीओएपी, एमक्यूटीटी और एलडब्ल्यूएम2एम सम्मिलित हैं। नेटएक्स डुओ थ्रेड और 6LoWPAN को भी सपोर्ट करता है। 2017 में, थ्रेडएक्स और नेटएक्स डुओ एक थ्रेड प्रमाणित उत्पाद बन गए थे।[8]

एंबेडेड यूएसबी

यूएसबीएक्स थ्रेडएक्स के लिए एम्बेडेड यूनिवर्सल सीरियल बस (यूएसबी) सिस्टम है। यूएसबीएक्स होस्ट और डिवाइस दोनों को सपोर्ट करता है। होस्ट नियंत्रक समर्थन में ईएचसीआई, ओएचसीआई और प्रोप्राइटरी यूएसबी होस्ट नियंत्रक सम्मिलित हैं। यूएसबीएक्स ओटीजी को भी सपोर्ट करता है। यूएसबीएक्स क्लास सपोर्ट में ऑडियो, एसिक्स, सीडीसी/एसीएम, सीडीसी/ईसीएम, डीएफयू, जीएसईआर, एचआईडी, पीआईएमए, प्रिंटर, प्रोलिफिक, आरएनडीआईएस और स्टोरेज सम्मिलित हैं।

सुरक्षा प्रमाणीकरण

थ्रेडएक्स (और फाइलएक्स और नेटएक्स डुओ) को निम्नलिखित सुरक्षा मानकों के लिए एसजीएस-टीयूवी सार द्वारा पूर्व-प्रमाणित किया गया है: आईईसी 61508 एसआईएल 4, आईईसी 62304 क्लास सी, आईएसओ 26262 एएसआईएल डी, और एन 50128 एसडब्ल्यू-एसआईएल 4।

थ्रेडएक्स (और फाइलएक्स और नेटएक्स डुओ) को निम्नलिखित सुरक्षा मानकों के लिए यूएल द्वारा पूर्व-प्रमाणित किया गया है: यूएल/आईईसी 60730, यूएल/आईईसी 60335, यूएल 1998

थ्रेडएक्स को विभिन्न सैन्य और एयरोस्पेस कंपनियों द्वारा DO-178 मानकों पर भी प्रमाणित किया गया है। यह वुल्फएसएसएल जैसे लोकप्रिय परिवहन परत सुरक्षा (एसएसएल/टीएलएस) लाइब्रेरी (कंप्यूटिंग) द्वारा समर्थित है।[9]

पैकेजिंग

2017 तक, थ्रेडएक्स को पूर्ण स्रोत कोड में एक्स-वेयर आईओटी प्लेटफ़ॉर्म के हिस्से के रूप में पैक किया गया है और इसमें कोई रनटाइम रॉयल्टी भुगतान नहीं है।

इसका प्रयोग करने वाले उत्पाद

थ्रेडएक्स का उपयोग करने वाले कुछ हाई-प्रोफाइल उत्पादों में छोटे परिधेय उपकरणों से लेकर हेवलेट-पैकर्ड प्रिंटर और यहां तक कि नासा के डीप इम्पैक्ट स्पेस प्रोब तक सम्मिलित हैं।[10]

सिंगल-बोर्ड कंप्यूटर की रास्पबेरी पाई लाइन ग्राफिक्स प्रोसेसिंग यूनिट (जीपीयू) पर बाइनरी ब्लॉब के रूप में थ्रेडएक्स चलाती है। यह प्रारंभिक बूटिंग को नियंत्रित करता है, जिसका उपयोग लिनक्स जैसे माध्यमिक ऑपरेटिंग सिस्टम को बूट करने के लिए किया जाता है, और बूट प्रक्रिया के बाद भी अधिक विशेषाधिकार प्राप्त भूमिका में काम करना जारी रखता है।[11]

यह भी देखें

  • इंटेल मैनेजमेंट इंजन (एमई)

संदर्भ

  1. ↑ "Releases · azure-rtos/Threadx". GitHub.
  2. ↑ Cole, Bernard; McConnel, Toni (September 3, 2010). "Bill Lamie: Story of a man and his real-time operating systems". Embedded. AspenCore.
  3. ↑ 3.0 3.1 Janakiram, MSV (April 21, 2019). "एक्सप्रेस लॉजिक एक्विजिशन माइक्रोसॉफ्ट और IoT इकोसिस्टम की कैसे मदद करता है". Forbes.
  4. ↑ Carbone, John. "High Performance RTOS "ThreadX": Express Logic: Enabling Shorter Time to Market and Reduced Development Cost". Renesas.
  5. ↑ "IoT और एंबेडेड ऑपरेटिंग सिस्टम". VDC Research. Retrieved 2018-07-31.
  6. ↑ Wang, Yun; Saksena, Manas. "प्रीएम्प्शन थ्रेशोल्ड के साथ निश्चित-प्राथमिकता वाले कार्यों को शेड्यूल करना" (PDF). Department of Computer Science. University of Utah.
  7. ↑ "इवेंट चेनिंग रीयल-टाइम सिस्टम को कई रीयल-टाइम घटनाओं पर अधिक कुशलता से प्रतिक्रिया देने में सक्षम बनाती है" (PDF). Express Logic.
  8. ↑ "थ्रेड प्रमाणित उत्पाद". Thread Group. Archived from the original on 2018-06-14. Retrieved 2018-01-11.
  9. ↑ "wolfSSL with Improved ThreadX/NetX Support". wolfSSL (in English). 2018-01-16. Retrieved 2019-02-13.
  10. ↑ "NASA's "Deep Impact" employs embedded systems to score bullseye 80 million miles away". Military Embedded Systems.
  11. ↑ "रास्पबेरी पाई में क्या खराबी है?". Own Your Bits.


बाहरी संबंध

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