선택이 아닌 필수

1. 선택이 아닌 필수 Embedded Real-time operating system

2. 선택이 아닌 필수 목 차 • I. VISION • RTOS요구 • JBOSN운영체제 • 사용제안

3. 선택이 아닌 필수 VISION

4. VISION • 다양한 임베디드 시스템 적용 • IT업체와 제휴 • 적용분야 개발 • 응용프로그램 개발 • 응용 사이트 개발 • 게임엔진 • 멀티미디어 • 그래픽 • 라이브러리 구축 임베디드 제품의 표준 운영체제 도약 • 네트워크 서버 • 윈도우시스템 서버 • 파일시스템 서버 • 디바이스 서버 • 기본 미들웨어 개발 • 최소기능 구현 • 모듈화 • 다양한 플랫폼 이식 • JBOSN kernel 개발

5. Road Map 2002~2004 2005 2006 2007 • ARM용 나노커널 개발 • 마이크로커널 개발 • 입출력서버 개발 • 파일시스템서버 개발 • 윈도우시스템서버 개발 JBOSN 다양한 이식 작업 네트워크 서버개발 Embedded Terminal • 네트워크 App 개발 • 웹 개발 기본 그래픽 라이브러리개발 그래픽 라이브러리개발 멀티미디어 라이브러리개발/App개발 2D게임엔진개발 3D엔진개발 HOME Server KBOSN Embedded Server DATA Station 1st Generation 2nd Generation 3rd Generation

6. 선택이 아닌 필수 RTOS요구

7. RTOS • RTOS (Real-Time Operating System) 시스템의 응용프로그램이나 드라이버가 하드웨어나 사용자의 요청에 기대되는 시간 내에 응답을 보낼 수 있도록 작성된 운영체제이다. • 운영체제란 ? • => 시스템을 제작할 때, 모든 프로그램을 직접작성하지 않고, 다양한 기능을 할 수 있는 • 표준 기능을 가지고 있는 일련의 프로그램을 운영체제라 한다. 운영체제는 하드웨어를 직접 • 접근하지 않고 하드웨어 등을 제어하여 사용자가 원하는 기능을 할 수 있도록 한다. 원하는 기능을 하는 응용프로그램을 제작한다. 하드웨어를 제작 운영체제를 이식한다.

8. RTOS 도입효과 다양한 기능구현 시스템 안정성 확보 펌웨어 환경 프로그램 재 사용성 증가 하드웨어 제약 탈피 업그레이드 비용 절감 45 ~ 65 % 개발 비용절감 80 % RTOS 환경

9. RTOS 도입 효과 A/S 비용 절감 디바이스 드라이버 사용으로 이상 장소 발견 용이 관리 비용 절감 새로운 S/W 배포 및 기존 프로그램 Upgrade 시 어플리케이션만 교체로 인한 관리인력 및 비용 절감 완벽한 호환성 제작된 응용프로그램 및 GUI를 그대로 활용 다시 활용 S/W 제작 비용 절감 표준 라이브러리 제공으로 프로그램 제작에 따른 비용 절감 최상의 성능 유지 시스템의 성능을 RTOS에서 최상으로 관리, 안정성 유지 효율적인 개발 관리 표준 플랫폼을 사용하여 여러 프로젝트 동시 개발 가능

10. 선택이 아닌 필수 JBOSN 운영체제 • JBOSN RTOS 이해 • 나노커널 : n • 마이크로 커널 : u • 매크로 커널 : m

11. 선택이 아닌 필수 JBOSN 운영체제 • JBOSN RTOS 이해 • 나노커널 : n • 마이크로 커널 : u • 매크로 커널 : m

12. 일반적인 OS 구조 응용프로그램 Network 서버 윈도우시스템(W/S) 서버 파일시스템(F/S) 서버 동기화(synchronization서버 그래픽라이브러리 ARP RARP ICMP IP UDP IP 시간(time)서버 입출력장치(I/O) 서버 RAM 라이브러리 FAT 라이브러리 ROM 라이브러리 자원(system) 서버 나노커널 FTL NetDrvs Display Input 드라이버들 HAL 하드웨어

13. JBOSN RTOS 설계원칙 • 커널 : • 1. Multi-Layer kernel structure: • modularity, portability, scalability • 2. Multi-Tasking/Thread and flexible IPC • 3. Precise timer and Priority based real time scheduler • 4. Scalable hard-real-time • 디바이스 (I/O) • Constant device management and efficient I/O system • 자원관리 • Cost efficient use of memory • Reliable and Robust system service • 사용자 • Easy to use • Low latency

14. MESSAGE BUS Message Bus • 나노커널 메세지버스 • 서버들 간의 통신 • 모듈성 • 독립성 • 확장성 서버1 서버2 서버N … 나노커널 (메시지 버스)

15. JBOSN RTOS 구현 원칙 1.모듈화 나노 커널 최소한의 운영체제 기능과 라이브러리로 구성(7KB) 마이크로 커널 주된 운영체제기능구성, 3개의 서버로 구성(자원서버,시간서버,동기화서버) 매크로 커널 확장된 운영체제의 기능구성, 3개의 서버로 구성(입출력서버,파일시스템서버,윈도우서버) 라이브러리/Driver/HAL 필요한 라이브러리와 디바이스드라이버 및 HAL로 구성 응용프로그램 사용자가 작성하는 응용프로그램 2.확장성 서버 개념 주요 기능은 서버개념을 통하여 구현되므로 추가로 다양한 서버를 개발 적용할 수 있다. 라이브러리 외부 개발 적용 개발자가 필요한 기능은 라이브러리로 서버를 확장 적용할 수 있다. 독립성 서버간은 서로 공유하는 리소스가 는 상호 독립성이 유지되므로 기능 확장이 용이하다. 3.안정성 상호독립성 각 모듈간의 독립성은 디버깅문제 해결과 안정성을 높인다. 모듈성 모듈의 물리적 분리로 인한 안정성을 높인다. 에러 전파 차단 한 모듈에서 발생한 문제가 다른 모듈로 전파되지 않는다. 3.메모리 적은 메모리 요구 나노커널의 크기가 7.5KB(ROM)/8K(RAM)정도로 작을 정도로 적은 메모리를 요구한다. 재배치 가능 각 기능을 모듈 별로 따로 생성할 수 있으므로 시스템에 따라 최상의 이미지 배치가 가능하다.

16. JBOSN RTOS 구조 응용프로그램1 응용프로그램2 응용프로그램n 윈도우시스템(W/S) 서버 파일시스템(F/S) 서버 입출력장치(I/O) 서버 네트워크(N/W) 서버 매크로 커널 자원(system)서버 시간(time)서버 동기화(sync)서버 마이크로 커널 MESSAGE BUS 나노 커널 MEMORY MANAGEMENT Task/Thread Management TRAP 디바이스 드라이버 디바이스 드라이버 HAL HARDWARE

17. ROM IMAGE LAYOUT GL library 응용프로그램 Widget Draw ROM 이미지 네트워크서버 Window (Widget) 윈도우서버 파일시스템서버 Task(threads) 입출력서버 롬이미지 FAT library 동기화서버 시간서버 Drivers 자원서버 나노커널 System Configuration PLATFORM HAL JBOOT

18. 선택이 아닌 필수 JBOSN 운영체제 • JBOSN RTOS 이해 • 나노커널 : n • 마이크로 커널 : u • 매크로 커널 : m

19. 나노커널 구조 Nano-kernel library MESSAGE BUS MEMORY MANAGEMENT Task/Thread Management TRAP HAL HARDWARE

20. 선택이 아닌 필수 Kernel • Portable across microprocessors • No exposed API for porting • Supports RAM execution • Other modules support RAM/ROM execution • Supports Nano-Kernel architecture • Server concept

21. 선택이 아닌 필수 Task/Thread Model • Unlimited tasks, unlimited threads • Full synchronization primitives • Multitasking, preemptive, priority based scheduler • - 256 priority levels, reserved for server • Low ISR and thread latency • Easy implementation of driver with ISR

22. 선택이 아닌 필수 Task ID Thread ID Message Queue Other resources Stack Other Thread Options Primary Thread CPU Register Values Threads Priority Level

23. 선택이 아닌 필수 Memory Model • User selection of MMU use • Special low memory handling mechanisms • User modified slab mechanism • - Partition concept • - Segmentation concept • Fast IPC, sharing • Shared memory, Local heaps • Common system wide low memory handler

24. 선택이 아닌 필수 JBOSN 운영체제 • JBOSN RTOS 이해 • 나노커널 : n • 마이크로 커널 : u • 매크로 커널 : m

25. 마이크로커널 구조 동기화(sync)서버 자원(system)서버 시간(time)서버

26. 시간(Time)서버 • 시간에 관한 모든 기능 처리 • RTC 시간 정보 관리 • 시스템 시간 정보 관리 • 드라이버 Timer 관리 • 어플리케이션 Timer 관리 • Alarm Timer 관리 • Thread Quantum 관리 • Watch-Dog관리 • Sleep

27. 동기화(Synchronization)서버 • Task/Thread간의 동기화와 통신에 관한 모든 기능 처리 • 세마포어 : semaphore • 뮤텍스 : Mutex • 크리티컬 섹션 : CriticalSection • 조건변수 : ConditionalVariable • 이벤트 : Event

28. 자원(system)서버 • 시스템의 하드웨어/소프트웨어의 모든 자원 관리 • Task/Thread 생성/소멸 • 메시지 버스 포트(Port) 관리 • 메시지 버스 채널(channel)관리 • 메모리 관리 관리 • 전원(power) 관리

29. 자원서버 : Memory Model RAM Partition Segment Segment Partition Partition Block Segment Block

30. 선택이 아닌 필수 JBOSN 운영체제 • JBOSN RTOS 이해 • 나노커널 : n • 마이크로 커널 : u • 매크로 커널 : m

31. 선택이 아닌 필수 IO SERVER (Device Management)

32. Device Driver Model Application I/O Server File Server Window Server Network Server Kernel Device Drivers TouchP KeyBd Display NIC Platform

33. Interrupt Model • All work encouraged to be done in driver servers • OS provides easy connecting to driver server • No nesting interrupt • Yields more deterministic latencies

34. Interrupt Model ISR Thread Device Driver Server Kernel Components INT signal Exception Handler Interrupt Message Handler Virtual INT Interrupt Service Routine HAL Routines INT Hardware

35. 키보드 Driver Messag Bus Driver thread (loop) Messag Recive interrupt Send keyinput to Window server Time signal read adc/gpio read write I/O control

36. USB M/S Driver Messag Bus Flash driver thread USB M/S driver thread JFTL USB cable PC FLASH USB DEVICE

37. 드라이버 논리적구조 응용프로그램 파일시스템(F/S) 서버 동기화(synchronization)서버 Network 서버 입출력장치(I/O) 서버 FAT 라이브러리 시간(time)서버 그래픽라이브러리 윈도우시스템서버 자원(system) 서버 네트워크 프로토콜 JFTL 나노커널 LCD KBD FLASH HAL NetDrvs USB M/S Sound driver 하드웨어

38. 선택이 아닌 필수 파일시스템서버

39. FileSystem Server 응용프로그램 파일시스템(F/S) 서버 Tasks (threads) 1 FileSystem Server PLATFORM 2 RAMFS library ROMFS library FATFS library BLOCK DEVICE

40. 파일시스템 구조 Tasks (threads) ROOT(bd1) FileSystem Server wav romdoc FATFS library mmc Block Deive_1 (ROOT) Block Device_n (MMC) wav romdoc

41. 선택이 아닌 필수 네트워크서버

42. Network Server Tasks (threads) 응용프로그램 TCP UDP Network 서버 IP ICMP RARP ARP NIC1 NIC2 NICn 디바이스 드라이버

43. 선택이 아닌 필수 윈도우서버

44. Window Server 윈도우시스템(W/S) 서버 응용프로그램 Tasks (threads) 2 1 Windows (Widgets) Window Server Widget procedure 3 Widget Draw GL library KBD Mouse TCH LCD

45. Message Queue Message Model 응용프로그램 Thread1 윈도우시스템(W/S) 서버 Message Loop WinProc WinProc . . . Thread2 Message Loop WinProc WinProc

46. Window 구조 widget1 window1 widget2 Task(Thread) widgetn windown

47. 선택이 아닌 필수 응용프로그램 작성 예제

48. 화면 배치 RSSI widget Battery widget Image widget List box widget Progress bar widget Menu button widget Play ESC Stop 최상위 윈도우 자식1 윈도우

49. 응용프로그램 구조 Menu button widget RSSI widget Battery widget Image widget “ESC” button widget Stop button widget Progress bar widget Play button widget List box widget Wave player thread 최상위 윈도우 자식1 윈도우 Main window management thread JBOSN SYSTEM DEBUG THREAD

50. 선택이 아닌 필수 사용제안