Ключевые события рынка встраиваемых ОС за последние 10 лет. Мнение специалиста

Золотарев Сергей Викторович

канд. техн. наук, ведущий эксперт компании ФИОРД

Рассмотрим изменения в области ОС, применяемых для создания встраиваемых компьютерных систем, произошедшие за последние 10 лет.

Таблица. Ключевые встраиваемые ОС, приобретаемые различными компаниями в последнее 10-летие

Источник: Will M&A Reignite in OS Market.

1. Значительное изменение состава участников и лидеров рынка встраиваемых ОС за счет ухода «старых» и появления новых ОС для встраиваемых и мобильных систем, особенно на базе Linux. Проиллюстрируем этот тезис. По данным отчета «Evans Data Corporation 2001 Embedded Systems Developer Survey», 10 лет назад список лидеров среди встраиваемых ОС выглядел так: Home grown ОС, Wind River OSes (VxWorks и VxWorks AE), DOS, Embedded Linux, Microsoft Windows CE, QNX, ATI Nucleus, Green Hills (ThreadX и Integrity), LynuxWorks LynxOS, Sun Microsystems Chorus. Сегодня картина, по данным отчета UBM Electonics, выглядит иначе: Android, FreeRTOS, In house/custom, Ubuntu, Micrium (uC/OS-lll), Debian (Linux), Micrium (uC/OS-II), Wind River (VxWorks), Microsoft (Win 7 Embedded/Standard), TI (DSP/BIOS), Microsoft (Win 7 Compact), QNX (QNX) ,Wind River (Platform neLinux), Green Hills (Integrity).

Детальнее представление о современной структуре рынка ОС для ВКТ в различных сегментах можно получить из обзора «2012 Embedded Market Survey» компании UBM Electronics и из обзоров в Википедии «Usage share of operating systems».

На мой взгляд, одной из причин этого тренда является стремительное увеличение доли устройств и числа поставщиков микросхем на базе процессоров с архитектурой ARM и сокращения доли решений для x86 платформы (и соответственно ОС для этих архитектур), как это видно из отчета UBM Electronics. Если вспомнить хотя бы список ОС, которые приводились в хорошем для своего времени журнале RealTime Magazine (его сменил журнал Dedicated Systems), то большинство из названных там ОС уже закончило свой жизненный цикл. Этот список также представлен в [1]. С другой стороны, именно в течение этого десятилетия появились и стали играть очень заметную роль такие ОС, как Android и iOS (правда, можно спорить насчет того, в какой степени правомерно причислять их к сегменту встраиваемых систем).

2. Существенный рост доли проектов и решений на базе Open Source (точнее, Open Source без коммерческой поддержки) и одновременное сокращение доли использования проприетарных и коммерческих ОС. Среди основных причин предпочтения в пользу Open Source ОС – наличие исходных кодов и, следовательно, потенциальная возможность сертификации по различным критериям (отраслевым и общим), отсутствие платежей за лицензии и все возрастающие характеристики с точки зрения поддержки РВ.

3. Поглощение практически всех ведущих поставщиков (вендоров) встраиваемых ОС и ОС РВ производителями аппаратных средств (в большинстве случаев) (таблица). Как показала история, в последующем часто эти ОС либо просто «умирали», либо существенно изменяли традиционное направление своего развития в угоду бизнес-интересам покупателя. Сейчас из относительно крупных независимых вендоров встраиваемых ОС из старой когорты остались только Green Hills и LynuxWorks. И остались они только потому, что большая доля их заказов – это проекты в оборонной отрасли и в авионике.

4. Замедление темпов развития и сокращение использования «классических» ОС РВ, таких как LynxOS, QNX и Integrity, соответствующих стандарту POSIX. Появление и развитие новых направлений в области ОС РВ, таких как гипервизоры для систем, связанных с безопасностью (safety critical and secure system). Это, например, ОС LynxOS-178, LynxSecure, VxWorks-653 и Integrity-178, ориентированные на такие стандарты, как DO-178B и IEC-61508 и спецификации ARINC-653 и MILS. И, вообще, область применения «классических» ОС РВ будет еще более сокращаться и смещаться в сторону очень специальных задач. Это объясняется тем, что заложенная в большинстве ОС РВ концепция разделения времени в стандарте POSIX с ориентацией на потоки и процессы становится устаревшей ввиду развития многоядерных архитектур, поддержки виртуализации на аппаратном уровне и возможности более простыми способами обеспечить характеристики РВ совершенно другими методами.

5. Появление и развитие новых областей применения встраиваемых ОС, в том числе для M2M (Machine-to-machine) приложений и «Internet устройств» («Internet для вещей», Internet of Things, IoT). Консалтинговая компания Gartner назвала 10 главных технологий и тенденций, которые будут стратегическими, начиная с 2012 г. Gartner называет стратегической технологию, которая обладает потенциалом оказать значительное влияние на весь мир в ближайшие 3 года. Стратегической может быть существующая технология, которая достигла зрелости и/или стала доступна для более широкого спектра применений. В этот список вошла технология IoT, которая будет иметь непосредственное отношение к таким новым направлениям развития цивилизации, как интеллектуальная энергетика, «умные» города и дома, фабрики, автомобили и транспорт, экология, медицина и здравоохранение. По оценке Cisco IBSG, число устройств, подключенных к Internet, сравнялось с аналогичным показателем для людей именно в прошедшее 10-летие примерно в 2008-2009 гг. (рисунок), а к 2020 г. достигнет 50 млрд. устройств.

6. Разнообразные события происходили в области использования языков программирования для встраиваемых систем. В 1997 г. 80% респондентов использовали язык C. Через 15 лет это число сократилось до 65%, но язык C по-прежнему является доминирующим языком программирования, используемым для программирования встраиваемых систем. На сегодняшний день не подтвердились прогнозы об усилении позиций языка C++ и не полностью для Java. Максимум использования Java пришелся на 2004 г. (20%), а сейчас упал до 2% проектов. Доля инструментальных средств программирования встраиваемых систем, таких как MatLab и LabView колеблется в районе 1%, и даже немного сокращается за последние 5 лет [2]. Эти данные также подтверждаются и другими источниками.

www.fiord.com