Hình ảnh vụ phóng Zhuque-2 từ Trung tâm phóng vệ tinh Tửu Tuyền của Trung Quốc
Gần đây có tin tức cho biết Trung Quốc phóng vệ tinh Tianyi 33, chạy phiên bản tùy chỉnh của nhân Linux được tích hợp với các thành phần thời gian thực được viết bằng Rust, sử dụng các lớp trừu tượng và lớp do Rust cung cấp.
Bản phát hành này được thực hiện cùng với các vệ tinh Honghu và Honghu-2 trên tên lửa Zhuque-2, đánh dấu chuyến bay thứ ba của tên lửa mêtan này với khả năng mang 1.500 kg lên quỹ đạo đồng bộ với mặt trời.
Tianyi 33 là vệ tinh nghiên cứu thương mại được đồng phát triển bởi Spacety Aerospace Co., Viện nghiên cứu Changsha Gaoxinqu Tianyi ở Hồ Nam và Đại học Khoa học và Công nghệ Hồ Nam.
Về phần mềm, Tianyi 33 có hệ điều hành bao gồm nhân RROS kép. Cách tiếp cận này kết hợp nhân Linux được sử dụng để giải quyết các tác vụ chung và nhân RROS được viết bằng Rust cho các hoạt động yêu cầu tuân thủ thời gian thực nghiêm ngặt.
RROS chủ yếu dành cho các vệ tinh, giải quyết nhu cầu ngày càng tăng để thực hiện cả các tác vụ thời gian thực truyền thống, chẳng hạn như liên lạc và định vị, cũng như các chức năng có mục đích chung yêu cầu hỗ trợ phần mềm phức tạp và hoàn thiện, chẳng hạn như nén dữ liệu và học máy. Kiến trúc lõi kép của RROS nổi bật, và lõi thời gian thực của nó được triển khai hoàn toàn bằng Rust mang lại sự bảo mật và mạnh mẽ hơn. Hơn nữa, ROS Nó có các ứng dụng tiềm năng trong các lĩnh vực như ô tô tự động, IoT và điều khiển công nghiệp.
các Ưu điểm của RROS là:
- Thời gian thực khó khăn: RROS mang lại hiệu suất thời gian thực vượt trội so với RT-Linux. RROS được thiết kế với bộ lập lịch tác vụ hiệu quả, có thể phản hồi nhanh chóng với các sự kiện bên ngoài, giảm độ trễ chuyển đổi và xử lý tác vụ.
- Khả năng tương thích- RROS được hầu hết các chương trình Linux hỗ trợ, cho phép di chuyển liền mạch các ứng dụng Linux phức tạp như TensorFlow và Kubernetes. Bạn cũng có thể dễ dàng sửa đổi các chương trình Linux chung của mình để biến chúng thành phiên bản thời gian thực hơn.
- Dễ sử dụng: RROS giúp dễ dàng lập trình và gỡ lỗi chương trình trong thời gian thực. RROS sử dụng giao diện libevl để gọi API thời gian thực cho chương trình người dùng, cho phép bạn sử dụng các công cụ như gdb, kgdb và QEMU.
- Mạnh mẽ: Lõi thời gian thực RROS được viết cẩn thận bằng Rust, giúp nó an toàn và mạnh mẽ hơn, đặc biệt là đối với các vấn đề về bộ nhớ và tính tương tranh.
Nhân Linux, trong Tianyi 33, dựa trên nhánh 5.13 và xử lý các tác vụ chung như nén dữ liệu và xử lý mô hình học máy. Ngược lại, nhân RTOS được dành riêng cho các chức năng chuyên biệt, đảm bảo thời gian phản hồi đáng tin cậy cho các hoạt động quan trọng như định vị không gian, thu thập dữ liệu khoa học và liên lạc.
Ngoài ra, người ta còn đề cập rằngTính hai mặt này sẽ đảm bảo việc thực thi bình thường của các ứng dụng các nhiệm vụ nghiên cứu khoa học và lớp trên, chẳng hạn như đo độ trễ thời gian từ vệ tinh đến mặt đất, phát video trực tiếp, dịch vụ trò chuyện trên web trên máy bay, thử nghiệm giả SSH, v.v. Cái này Đây là ứng dụng chính thức đầu tiên trên thế giới của hệ điều hành lõi kép được viết bằng Rust trong kịch bản vệ tinh.
Hạt nhân hỗ trợ API thời gian thực do thư viện libevl cung cấp và sử dụng kiến trúc hạt nhân kép do dự án Xenomai/EVL đề xuất. Nhân RTOS chứa một bộ lập lịch tác vụ và cơ chế đồng bộ hóa riêng biệt, các triển khai quy trình và luồng riêng, lớp dịch địa chỉ, hệ thống con cấp phát bộ nhớ, bộ đệm và ngăn xếp mạng có hỗ trợ giao thức UDP.
Quá trình phát triển này mất hai năm và được thực hiện bởi một nhóm nghiên cứu từ Đại học Bưu chính Viễn thông Bắc Kinh.
Cuối cùng, cần đề cập rằng Mã hạt nhân được sử dụng trong Tianyi 33 được phát triển bởi một nhóm nghiên cứu tại Đại học Bưu chính Viễn thông Bắc Kinh (BUPT) và có sẵn cho công chúng dưới dạng nguồn mở theo giấy phép GPLv2. Bạn có thể tham khảo ở liên kết theo dõi.