Reaalajas operatsioonisüsteemi jaoks sobivate jälgimismeetodite valiku uuring

Käesoleva töö eesmärgiks oli uurida reaalajas töötavate operatsioonisüsteemide olemust ja toimimispõhimõtteid ning välja töötada jälgimissüsteemi, mis suudaks efektiivselt rakendada mitmetuumaliste protsessorite potentsiaali. Jälgimissüsteemi arendus baseerus ühisel jälgimisformaadil Common Trace Format, mis võimaldab detailset ja kõrge resolutsiooniga jälgimist reaalajas, pakkudes vajalikku teavet süsteemi jõudluse hindamiseks ja võimalike pudelikaelte tuvastamiseks Töö viidi läbi koostöös ABB-ga, kes nägi vajadust uuendada sagedusmuunduritesse paigaldatud emaplaatide põlvkonda. See eeldas protsessori uuendamist, mis omakorda nõudis uue, suurema potentsiaaliga reaalajas töötava operatsioonisüsteemi kasutuselevõttu. Selleks, et operatsioonisüsteem oleks täielikult toimiv, oli vaja aru saada, kuidas operatsioonisüsteem töötab, ning selleks tuli rakendada sobiv jälgimissüsteem, mis suudaks infot tõhusalt töödelda. Ettevõte valis endale sobiva süsteemi, võrreldes ja tõrjudes välja ebasobivad süsteemid, valides seega Microsofti avatud lähtekoodiga operatsioonisüsteemi ThreadX. Samuti pakkus firma välja mitu jälgimismeetodit, mille hulgast autor valis välja meetodi, mis rakendab ühist jälgimist fromaadi, ehk Common Trace Format. Töö käigus oli võimalik rakendada Common Trace Format-il (CTF) põhinev jälgimissüsteem, kuid kasulikku tulemust ei olnud võimalik täies ulatuses saada, kuna süsteemi täiustamiseks ja optimeerimiseks on vaja rohkem aega. Sellele vaatamata võib tehtud töö olla aluseks Common Trace Format-i rakendamise protsessi paremale mõistmisele. See annab väärtuslikke andmeid ja tähelepanekuid, mida saab kasutada edasistes teadusuuringutes ja arendustegevuses selles valdkonnas, aidates kaasa süsteemi täiustamisele ja kohandamisele, et saavutada soovitud tulemusi tegelikes töötingimustes. Töö selle projektiga jätkub ettevõttes, et arendada ja täiustada rakendatud tehnoloogiaid ja metoodikaid. See võimaldab ühise jälgimisformaadi sügavamat integreerimist ja esialgse testimise käigus tuvastatud puuduste kõrvaldamist. Ettevõte kavatseb eraldada täiendavaid ressursse uurimis- ja arendustegevuse jätkamiseks, mis tagab, et uut jälgimissüsteemi saaks kasutada tulevastes projektides täielikumalt ja tõhusamalt.

The aim of this work was to study the nature and principles of real-time operating systems and to develop a monitoring system that could effectively exploit the potential of multicore processors. The development of the tracing system was based on the Common Trace Format, which allows detailed and high-resolution tracing in real-time, providing the necessary information to evaluate the system performance and to identify potential bottlenecks. The work was carried out in collaboration with ABB, who saw the need to upgrade the generation of motherboards installed in frequency converters. This required an upgrade of the processor, which in turn required the introduction of a new real-time operating system with higher potential. In order for the operating system to be fully functional, it was necessary to understand how the operating system was working and to implement a suitable monitoring system capable of processing the information efficiently. The company chose the right system by comparing and rejecting unsuitable systems, thus selecting Microsoft's ThreadX open source operating system. The company also proposed a number of tracing methods, from which the author selected the method that implements the common tracing format, or Common Trace Format. During the course of the work, it was possible to implement a tracing system based on Common Trace Format (CTF), but it was not possible to obtain the full useful result, as more time is needed to refine and optimize the system. Nonetheless, the work carried out can serve as a basis for a better understanding of the Common Trace Format implementation process. It will provide valuable data and observations that can be used for further research and development in this field, contributing to the improvement and adaptation of the system to achieve the desired results in real working conditions. Work on this project will continue within the company to develop and refine the technologies and methodologies applied. This will allow for a deeper integration of the common tracking format and the elimination of shortcomings identified during the initial testing. The company intends to allocate additional resources to continue the research and development activities, which will ensure that the new tracking system can be used more fully and efficiently in future projects.