ReWorks 实时嵌入式操作系统  

研发单位:华东计算技术研究所

主要亮点: ReWorks 是一款具有自主知识产权的实时嵌入式操作系统。该系统已成功应用在卫星数字电视接收、变频家电控制、船舶主动力控制、船舶辅机控制、面向起升和运输设备安全监控、汽车车载监控系统等多个研发项目中并成功实施了产业化运作。 ReWorks 的问世一举打破了国外嵌入式操作系统的垄断格局,对国家相关产业发展具有重要的战略意义。

ReWorks 实时嵌入式操作系统

         当您在家中通过宽带互动数字电视欣赏高清电影,享受大片带来的震撼与愉悦的时候;当您在地铁站点拿着从自动售票机中买来的磁卡轻松一划,自由通过闸机的时候;当您在办公室通过电话控制家中的空调开启、微波炉运转,准备迎接您下班的时候;您一定会体会到现代科技给您的生活带来的巨大便利。随着科技的发展,更多的应用会陆续出现在我们的生活中。应用离不开技术,应用要依托系统;实现上述应用的核心系统就是 ReWorks 实时嵌入式操作系统。 ReWorks 实时嵌入式操作系统就是这些应用的“大脑”,指挥着各个部件和命令的运作与执行。

 

项目介绍

ReWorks 是华东计算技术研究所自主研制的实时嵌入式操作系统,其配套的嵌入式集成开发环境称为 ReDe 。该产品荣获了 2005 年信息产业部“信息产业重大技术发明”奖。基于该产品,华东所先后与相关企业合作启动了卫星数字电视接收、变频家电控制、船舶主动力控制、船舶辅机控制、面向起升和运输设备安全监控、汽车车载监控系统等多个研发项目并实施产业化运作。

嵌入式操作系统位于硬件和应用软件之间,为上层应用提供基础服务,是信息家电、信息终端等嵌入式产品的核心和灵魂,应用系统的功能、性能、安全可靠在很大程度上依赖于操作系统。嵌入式操作系统在嵌入式产品的产业链中处于制高点的地位,其原因主要有以下几点:

A 、嵌入式操作系统与嵌入式硬件共同构成嵌入式应用系统的基础,处于产业的上游。

B 、嵌入式操作系统是应用软件标准化、开放化的基础,通过积累可重用的公共软件资源,可提高嵌入式系统的开发效率。

C 、基于嵌入式操作系统开发的应用系统具有功能的灵活实现能力。一些传统产业中低附加值的产品不但可以在操作系统的支持下实现其固有的功能,也可以通过软件开发灵活地改变功能、升级产品,从而提高产品的竞争力、增加产品的附加值。

D 、自主研制的嵌入式操作系统可以使嵌入式产品摆脱对国外操作系统的依赖,降低产品成本。

“九五”期间,华东所依托总装的预先研究项目,立足自主创新,突破了实时嵌入式操作系统的关键技术。“十五”期间,华东所在国家和总装的支持下,围绕自主实时嵌入式操作系统,以产品化为目标开展了一系列的项目研发。正式推出 ReWorks/ReDe 产品,具备了可移植性、易用性、可用性、可持续性和集成支持。针对目前国内实时嵌入式操作系统主要由 VxWorks 等国外产品占据的现状,华东所开发了 VxWorks 兼容层,并于 2003 年推出国内第一个与 VxWorks 操作系统应用编程接口兼容的国产实时嵌入式操作系统 ReWorks ,其实时响应时间为微秒级、系统最小配置 100k ,主要性能指标与 VxWorks 相当。

2003 年起,随着 ReWorks 的产品化,产品的应用也同步开展。华东所先后在某船舶导航系统、某军用运输车地理信息导航系统和其它军事应用系统中成功使用 ReWorks ,用户数量不断增加,产品的性能、可靠性和开发便利性都得到了用户的认可。近两年,在信息产业部、上海市科技攻关项目的支持下, ReWorks 的应用领域从军事系统迅速延伸到民用系统,既扩大了用户范围,又为系统的功能扩充提供了更大的空间,实现了军民互相促进的发展模式。并开始为信息家电、船舶电子、装备制造电子等领域的十多家厂商提供在 ReWorks 实时嵌入式操作系统上的技术支持,为各个领域嵌入式产品的开发提供服务。 2005 年, ReWorks 3.0 版已具备保护域、故障管理、插件化开发环境等特点,荣获信息产业部重大技术发明奖。

应用前景与效益

上海市科委 2004 年度《面向应用的嵌入式系统及产品研发》重大科技攻关项目以 ReWorks/ReDe 为核心,以应用需求和技术提升为导向,以“一个应用开发服务环境、二个典型行业应用领域”为突破口,通过持续集中式投入和技术聚焦,促进上海嵌入式领域科技资源的优化配置,推动自主版权嵌入式基础软件平台的应用推广,增强上海软件行业和支柱产业的产品创新能力,提升装备制造业的核心竞争力。参与重大项目的单位覆盖信息家电、船舶电子、装备电子等领域。在项目实施与推进过程中,华东所以 ReWorks/ReDe 为核心,针对不同应用领域的特点进行定制和扩展,围绕各领域产品的开发提供技术支持和服务,形成了产学研三方互动、产品开发和技术研究互补、基于领域应用的多方合作互利格局。

随着嵌入式硬件和网络的高速发展,嵌入式软件的规模和复杂度不断提高,封闭的专用系统已不能适应发展的需要,嵌入式基础软件的标准化、通用化成为发展的趋势。

ReWorks 操作系统实现了完善的操作系统功能,提供工业标准的 POSIX 实时扩展接口和市场广泛使用的 VxWorks 兼容接口。同时, ReWorks 完全自主开发,拥有自主核心技术,可以针对应用的特殊需要进行定制和扩展。因此,采用 ReWorks 操作系统,可以提高相关产业产品的研发效率,增加产品的功能密度,提高应用层面的自主创新能力。

A 、与上广电中央研究院合作完成了基于 ReWorks 的 AVS 数字电视信号接收机和 DVB-C 数字电视机顶盒的研发,为产品的功能扩展和应用定制打下了基础;

B 、中船重工第 704 所船舶辅机监控、 711 所船舶主动力监控和上海船研所船舶航行记录仪等从单片机到 ReWorks 操作系统的升级,提高了功能模块的可重用性和系统的可靠性;

C 、与上海新源变频电器股份有限公司合作完成基于单片机的变频控制器到基于 arm 处理器和 ReWorks 操作系统的变频控制器的升级,使产品具备了远程维护、升级的能力;

D 、与上海申通公司等单位合作开发轨道交通自动检售票系统,优化了系统的设计,提高了系统的定制和扩展能力。

华东所作为产学研联盟的研究机构,基于 ReWorks/ReDe ,为高校提供了有效的实验、试验环境,协助企业开发了硬件相关的驱动软件,在缩短产品研发周期和提高企业的自主创新能力上发挥了重要的作用。例如,在变频空调控制器的项目中,企业方新源变频提出产品需求,华东所对 ReWorks 进行定制和扩展,满足产品需求对操作系统的要求,同时提供技术方案、参考模型和开发人员的技术培训,上海大学组成应用开发团队进行编程调试,最后完成的产品由新源变频负责生产和销售。

依托重大项目,华东所通过技术培训、技术方案论证、技术支持对参与重大项目的企业和高校提供服务,提高了嵌入式产品的开发效率,降低了技术风险,培养了大批既精通领域应用、又熟悉嵌入式操作系统的嵌入式研发人才,为上海嵌入式产业的发展作出了贡献。

在重大项目中,数十家企事业单位以 ReWorks/ReDe 为基础,进行了船舶电子、信息家电和装备电子嵌入式设备的开发。为加快项目进度,协助各单位使用 ReWorks 完成任务,华东所提供全面的技术培训和技术支持,同时华东所技术人员与其他单位员工积极协作、任劳任怨,凭着过硬的技术解决了一个又一个的棘手的技术难题,体现了他们的专业能力和敬业精神,也赢得了合作伙伴的赞赏与信任。