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PikeOS

索引 PikeOS

PikeOSは、 が開発したマイクロカーネルに基づくリアルタイムオペレーティングシステムである。高度な信頼性とセキュリティが重要な組込みシステムをターゲットにしている。多重オペレーティングシステムのための論理区画環境を提供し、安全要求やセキュリティー要件といった異なる設計目標を単一マシンで共存させることができる。

目次

  1. 30 関係: Ada、Android (オペレーティングシステム)、ARMアーキテクチャ、AUTOSAR、仮想機械、マルチコア、マイクロカーネル、メモリ管理ユニット、リアルタイムオペレーティングシステム、リアルタイムシステム、プロプライエタリソフトウェア、アプリケーションプログラミングインタフェース、エアバス A400M、エアバスA350 XWB、スケジューリング、組み込みシステム、IEC 61508、ITRON、Java、Linux、LPAR、MIPSアーキテクチャ、OSEK、POSIX、PowerPC、RTEMS、SPARC、SuperH、X86、準仮想化。

  2. リアルタイムオペレーティングシステム
  3. 組み込みオペレーティングシステム

Ada

Ada（エイダ）は、構造化・静的型付け・命令型・オブジェクト指向のパラダイムを持つ汎用プログラミング言語の一つである。構文はAlgol系である。 史上初のプログラマとされるエイダ・ラブレスの名前にちなんでAdaと命名されている。ADAと表記するのは誤り。 フリーのコンパイラとしては、GNATなどがある。

見る PikeOSとAda

Android (オペレーティングシステム)

Android（アンドロイド）は、Googleが開発した汎用モバイルオペレーティングシステムである。Linuxカーネルやオープンソースソフトウェアがベースで、主にスマートフォンやタブレットなどのタッチスクリーンモバイルデバイス向けにデザインされている。PC用にはAndroid-x86、テレビ用にはAndroid TV、自動車用にはAndroid Auto、ウェアラブルデバイス用にはWear OS（旧：Android Wear）がある。世界で最もよく使われているオペレーティングシステムであり、2021年5月時点で30億台を超えるアクティブデバイスがある。 iPhoneと区別する為に､Androidスマートフォンをさす呼称としても使われる｡。

見る PikeOSとAndroid (オペレーティングシステム)

ARMアーキテクチャ

ARMアーキテクチャ（アームアーキテクチャ） とは、ARMホールディングスの事業部門であるARM Ltd.により設計・ライセンスされているアーキテクチャである。組み込み機器や低電力アプリケーションからスーパーコンピューターまで様々な機器で用いられている。

見る PikeOSとARMアーキテクチャ

AUTOSAR

AUTOSAR（オートザー、）は、2003年に発足した自動車業界のグローバル開発パートナーシップである。活動目的は、インフォテインメントを除く領域で、車載電子制御ユニット用の共通標準ソフトウェアアーキテクチャを策定、確立することである。さまざまな車種やプラットフォームに対応できる拡張性、ソフトウェアの可搬性、可用性への配慮、安全要求への対応、多種多様なパートナーとの協業、天然資源のサステナブルな利用、車両の「製品ライフサイクル」http://automotive.elektrobit.com/ecu/autosar 全般にわたる保守性などを目標とする。

見る PikeOSとAUTOSAR

仮想機械

仮想機械（かそうきかい、仮想マシン、バーチャルマシン、virtual machine、VM）とは、アプリの使用を最適化する方法であり、コンピュータの動作を再現するソフトウェアである。すなわち、エミュレートされた仮想のコンピュータそのものも仮想機械という。仮想機械によって、1つのコンピュータ上で複数のコンピュータやオペレーティングシステム (OS) を動作させたり、別のアーキテクチャ用のソフトウェアを動作させることができ、アプリケーションが互いに干渉するのを防げる。 仮想機械によるアプローチは、企業や個人がレガシーアプリケーションに対処し、1台のコンピュータで処理できるさまざまな種類のアプリケーションを最大化することで、ハードウェアの使用を最適化するための一般的な方法である。

見る PikeOSと仮想機械

マルチコア

マルチコア (multiple core, multi-core) は、1つのプロセッサ・パッケージ内に複数のプロセッサ・コアを搭載する技術であり、マルチプロセッシングの一形態である。 外見的には1つのプロセッサでありながら論理的には複数のプロセッサとして認識されるため、同じコア数のマルチプロセッサと比較して実装面積としては省スペースであり、プロセッサコア間の通信を高速化することも可能である。主に並列処理を行わせる環境下では、プロセッサ・チップ全体での処理能力を上げ性能向上を果たすが、アムダールの法則による制約を受ける。このプロセッサ・パッケージ内のプロセッサ・コアが2つであればデュアルコア (dual-core)、3つであればトリプルコア (triple-core)、4つであればクアッドコア (quad-core)、6つであればヘキサコア (hexa-core)、8つは伝統的にインテルではオクタルコア (octal-core)、AMDではオクタコア (octa-core) と呼ばれるほか、オクトコア (octo-core) とも呼ばれる。さらに高性能な専用プロセッサの中には十個以上ものコアを持つものがあり、メニーコア (many-core) と呼ばれる。

見る PikeOSとマルチコア

マイクロカーネル

マイクロカーネル（microkernel）とはオペレーティングシステム (OS) の設計思想、及びそのようなOSのカーネル部の名称である。OSが担う各種機能のうち、必要最小限のみをカーネル空間に残し、残りをユーザーレベルに移すことで全体の設計が簡素化でき、結果的にカスタマイズ性が向上し、性能も向上できるというOSの設計手法のことである。カーネル本体が小規模な機能に限定されるので「マイクロカーネル」と呼ばれるが、必ずしも小さなOSを構成するとは限らない。 マイクロカーネルの出現に伴い、従来型のOSを「モノリシックカーネル（一枚岩のカーネルという意）」と呼ぶようになった。マイクロカーネルの思想を更に推し進めたナノカーネルも提唱されている。

見る PikeOSとマイクロカーネル

メモリ管理ユニット

Motorola_68451。MC68010で利用可能 メモリ管理ユニット (メモリかんりユニット、、MMU) は、コンピュータのハードウェア部品のひとつであり、CPUの要求するメモリアクセスを処理する機構の事である。

見る PikeOSとメモリ管理ユニット

リアルタイムオペレーティングシステム

リアルタイムオペレーティングシステム（;RTOS）は、リアルタイムシステムのためのオペレーティングシステム (OS) である。組み込みオペレーティングシステムに多い。OSの主要な機能である資源管理において、時間資源の優先度に基づく配分と実行時間の予測可能性を提供することに特化している、ないし、そういった機能に力を入れている。 以下、ほとんどのRTOSが持つ、基本的な機能について述べる。 RTOSは、実行コンテキストを保持するオブジェクト（UNIXではスレッドと呼んでいるものに近いが、RTOSではもっぱらタスクと呼ぶ。以下タスクで統一する）と、タスク間の同期通信機構を提供する。同期通信機構により特定のタスクに待ち状態が発生したときのスケジューリングを行うのも、一般的なOSと同様RTOSの仕事であるが、このスケジューリング規則にRTOSの大きな特色がある。

見る PikeOSとリアルタイムオペレーティングシステム

リアルタイムシステム

リアルタイムシステム（英: Real-time system）は、数値計算や制御などを命令された際、その処理を設定された期限通りに遂行するシステムである。

見る PikeOSとリアルタイムシステム

プロプライエタリソフトウェア

プロプライエタリソフトウェア（英：）またはは、ソフトウェアの入手・使用・改変・複製などに関する権利を議論する文脈で用いられるソフトウェアの分類である。 ソフトウェア利用者の持つ権利を制限することで、配布者や利用者の利益およびセキュリティを保持しようとするソフトウェアを指す。制限には、法的手法や技術的手法など様々な方法がある。技術的制限手法としては、バイナリ実行コードのみを使用者に提供し、ソースコードは公開しないというソフトウェア流通の方法がある。法的制限手法としては、著作権や特許権、不正競争防止法、国家機密およびそれに基づくソフトウェアライセンス許諾といった方法がある。

見る PikeOSとプロプライエタリソフトウェア

アプリケーションプログラミングインタフェース

アプリケーションプログラミングインタフェース（、）「インターフェイス」「インターフェース」と表記されることもあるが、本記事では「インタフェース」で統一する。とは、広義ではソフトウェアコンポーネント同士が互いに情報をやりとりするのに使用するインタフェースの仕様である。 APIには、サブルーチン、データ構造、オブジェクトクラス、変数などの仕様が含まれる。APIには様々な形態があり、POSIXのような国際標準規格、マイクロソフトのWindows APIのようなベンダーによる文書、プログラミング言語の標準ライブラリ（例えば、C++のStandard Template Libraryやなど）がある。 商業的に使われる狭義では、各種システムやサービス（ハードウェア、OS、ミドルウェアおよびWebサービス等）を利用するアプリケーションソフトウェア (Application) を開発・プログラミング (Programming) するためのインタフェース (Interface) である。こちらの意味では、システムやサービスから直接提供されないもの、例えば言語の標準ライブラリは含まない。

見る PikeOSとアプリケーションプログラミングインタフェース

エアバス A400M

エアバス A400M (Airbus A400M) は、ヨーロッパの航空機メーカーであるエアバス社の子会社、エアバス・ミリタリー（現エアバス・ディフェンス・アンド・スペース）社が開発した戦術輸送機である。愛称はアトラス(Atlas)。なお、この愛称が採用される前は、非公式な愛称としてグリズリー(Grizzly)が使用されていた。 本機は戦術輸送を主な任務とする軍用中型輸送機であり、高翼配置の主翼とT型尾翼という機体にターボプロップエンジンを4発備え、後部ランプから積み卸しを行う比較的広い貨物室空間を持ち、12輪の短めの主脚が胴体底部左右のバルジに収納される。これらは戦術輸送機の標準的な構成であるが、戦略輸送任務も想定した大きな搭載量・航続距離を持ち、空中での受油/給油機能が最初から設計に含まれている点、左右のプロペラの回転方向を逆にしている点などが特徴である。

見る PikeOSとエアバス A400M

エアバスA350 XWB

エアバスA350 XWB （Airbus A350 XWB）は、A300・A330(ceo)・A340の後継機として欧州・エアバス社が開発・製造する最新型の中・大型ワイドボディ機。 2015年1月15日にカタール航空がドーハ - フランクフルト線で世界初の営業運航を開始。

見る PikeOSとエアバスA350 XWB

スケジューリング

計算機科学においてスケジューリング（scheduling）は、スレッドやプロセスやデータの流れについて、システム資源（例えば、プロセッサ時間、通信帯域など）へのアクセスを与える方法である。システムを効果的に負荷分散するため、あるいはターゲットの Quality of Service を保証するためになされる。スケジューリングアルゴリズムは、マルチタスク（同時に複数のプロセスを実行）や多重化（複数のデータの流れを同時に転送）の発展とともに進化してきた。 スケジューラの主な関心事は以下の通りである。

見る PikeOSとスケジューリング

組み込みシステム

組み込みシステム（くみこみシステム、embedded system）は、家電製品や産業機器などに搭載された、特定の機能を実現するためのコンピュータシステムの総称である。

見る PikeOSと組み込みシステム

IEC 61508

IEC 61508は、IEC（国際電気標準会議）が制定した基本安全規格(basic safety publication)であり、プロセス産業における電気・電子・プログラマブル電子(Electrical・Electronic・Programmable Electronic)（以下、E/E/PE）機能安全に関する国際規格である。E/E/PEの機能または故障・障害によって人命、環境、財産に大きな影響を与えるものなどを対象とする。機械だけで構成する装置はIEC 61508の対象外である。IEC 61508は、プラント、発電所、機械、鉄道､医療機器、家電やシステムのリスクを軽減するために使用するコンピュータ・ソフトウェアを含むE/E/PEによる安全性を高めるための機能安全規格である。また、これらの設計製造・運用保守・改修廃却に至る全製品生存期間（ライフサイクル）における安全評価の要求や、組織の機能安全能力審査、安全評価者の独立性及び従事者の資質(competency)を記述している。また，確率論的危険（リスク）解析などによって，全体システムのリスクが許容リスクを下回るようにするために，当該安全装置の安全度水準（SIL）を決定する。安全に関わる故障・障害を，システマティック故障（決定論的原因故障）と、確率論的で無作為なランダムハードウェア故障に分類し、安全度水準（SIL:Safety Integrity Level）に応じたリスク低減策（対策）を行う。

見る PikeOSとIEC 61508

ITRON

ITRON（アイトロン、Industrial TRON）は、TRONプロジェクトが策定・維持している組み込みOS・リアルタイムOSカーネルの仕様である。 仕様に準拠した実装を指して、ITRON OS等と呼ぶ場合もある。 トロンフォーラムが組込み総合技術展（主催:一般社団法人組込みシステム技術協会）で毎年実施している、「組込みシステムにおけるリアルタイムOSの利用動向に関するアンケート調査」によれば、日本では長年組み込みOSのトップシェアを占めており、業界標準のOSとして採用されている。例えば2016年度の調査では、組み込み系において（ITRONやT-Kernelなどを含む）TRON系OSのシェアが全体の約6割を占めたが、（μITRONを含む）ITRON系OSのシェアだけで全体の43%に達し、TRONに続くシェア2位となった（POSIXを含む）UNIX系OSの20%を引き離している。

見る PikeOSとITRON

Java

Java（ジャバ、ジャヴァ）は、汎用プログラミング言語とソフトウェアプラットフォームの双方を指している総称ブランドである。オラクルおよびその関連会社の登録商標である。1996年にサン・マイクロシステムズによって市場リリースされ、2010年に同社がオラクルに吸収合併された事によりJavaの版権もそちらに移行した。 プログラミング言語Javaは、C++に類似の構文、クラスベースのオブジェクト指向、マルチスレッド、ガベージコレクション、コンポーネントベース、分散コンピューティングといった特徴を持ち、平易性重視のプログラム書式による堅牢性と、仮想マシン上での実行によるセキュリティ性およびプラットフォーム非依存性が理念とされている。

見る PikeOSとJava

Linux

Linux（リナックス、他の読みは#「Linux」の読み方で後述）とは、狭義にはUnix系オペレーティングシステムカーネルであるLinuxカーネルを指し、広義にはそれをカーネルとして周辺を整備したシステム全体のことをいう（GNU/Linuxも参照）。

見る PikeOSとLinux

LPAR

LPAR (えるぱー、Logical PARtitioning：論理分割、および Logical PARtition：論理区画）は、コンピュータの仮想化技術のひとつで、仮想機械を実現する技術のひとつであり、またその技術により実現された論理区画である。

見る PikeOSとLPAR

MIPSアーキテクチャ

MIPSアーキテクチャは、ミップス・コンピュータシステムズ（現ミップス・テクノロジーズ）が開発したRISCマイクロプロセッサの命令セット・アーキテクチャ (ISA) である。

見る PikeOSとMIPSアーキテクチャ

OSEK

OSEK（オーゼック、独：Offene Systeme und deren Schnittstellen für die Elektronik im Kraftfahrzeug、英語：Open system together with interfaces for automotive electronics（車載電子機器用の公開インタフェース及びシステム））は、自動車制御を行うエンジンコントロールユニット（ECU）で用いるプログラムの業界標準作成を目標としてドイツの自動車産業が1993年に設立したプロジェクトである。 また、そのプロジェクトが規定したオペレーティングシステム仕様も指す。

見る PikeOSとOSEK

POSIX

POSIX（ポジックス、Portable Operating System Interface）は、オペレーティングシステム (OS) の標準的なインタフェースおよび環境を定義するIEEE規格であるIEEE公式サイト。。ソースコードレベルでの移植性の高いアプリケーションソフトウェアの開発を容易にすることを目的として、主にUNIX系のOSに関して、各OSが共通して持つべきコマンドラインインタプリタ（シェル）、共通のユーティリティプログラム、およびアプリケーションプログラミングインタフェース (API) について定めている。POSIX仕様に準拠したソースコードは、POSIX準拠OSであればどれでも動作させることができる。アプリケーション開発者とシステム実装者の両方から利用されることを意図している。

見る PikeOSとPOSIX

PowerPC

IBM PowerPC 601 マイクロプロセッサ PPC601FD-080-2 IBM PowerPC 601+ マイクロプロセッサ PPCA601v5FE1002 IBM PowerPC 601 マイクロプロセッサ PPC601FF-090a-2 PowerPC（パワーピーシー、Performance optimization with enhanced RISC - Performance Computing）は1991年にApple Computer、IBM、モトローラの提携（AIM連合）によって開発された、RISCタイプのマイクロプロセッサである。 PowerPCはIBMのPOWERアーキテクチャをベースに開発され、AppleのMacintoshやIBMのRS/6000などで採用された。

見る PikeOSとPowerPC

RTEMS

RTEMS (Real-Time Executive for Multiprocessor Systems) はフリーでオープンソースのリアルタイムオペレーティングシステム (RTOS) であり、組み込みシステム向けの設計となっている。 元々は Real-Time Executive for Missile Systems の略とされていたが、後に Real-Time Executive for Military Systems の略とされ、さらに現在の頭字語となった。RTEMSの開発は1980年代末ごろに始まり、1993年ごろにはFTPでダウンロード可能になっていた。OAR Corporationはユーザーの代表者などを含む運営委員会と協力してRTEMSプロジェクトを運営している。

見る PikeOSとRTEMS

SPARC

UltraSPARC IIマイクロプロセッサ SuperSPARC TMX390Z50GF H359403658C SPARC（スパーク、Scalable Processor Architecture）は、サン・マイクロシステムズが開発・製造したRISCベースのマイクロプロセッサであり、その命令セットアーキテクチャの名称である。 現在はSPARCインターナショナルの登録商標であり、複数のメーカーがこのアーキテクチャに基づいたプロセッサを製造している。 オープンソース版がある。

見る PikeOSとSPARC

SuperH

SuperH（スーパーエイチ）は、日立製作所（後のルネサスエレクトロニクス）が開発した組み込み機器用32ビットRISCマイクロコンピュータ用アーキテクチャである。

見る PikeOSとSuperH

X86

x86（エックスはちろく）は、Intel 8086およびその命令セットアーキテクチャ、およびそれと互換性を備えた命令セットを持つマイクロプロセッサ群の総称である。広義にはインテル以外のメーカー（AMDなど）の互換プロセッサを、さらに広義にはx86と互換性を保ちつつAMDによって64ビットに拡張され、それにインテルが追随し世に普及したx64（x86-64）アーキテクチャも含む。 初期は純粋なスカラープロセッサであったが、1997年にマルチメディア等のデータ処理のためにベクトル計算の機能を取り込んだ以降はハイブリッドなプロセッサとして進化を続けているSIMD命令としては1997年に初めてMMXが追加され、以降もSSEやAVXなどといったより強力な命令が追加されている。

見る PikeOSとX86

準仮想化

計算機科学において準仮想化（じゅんかそうか、Paravirtualization）は、仮想機械へのソフトウェアインタフェースを提供する仮想化技術の一つである。その仮想機械 (VM) は、下層の物理ハードウェアと似ているが同一のものではない。 準仮想化を用いることでハイパーバイザ (VMM) はよりシンプルにでき、その上で動作する仮想機械の動作パフォーマンスを仮想化されていない物理ハードウェア上で動作させる時に近づけることができるようになるだろう。しかしながら、オペレーティングシステムを準仮想化されたVMMの上で動作させるには修正が必要になる。プロプライエタリなオペレーティングシステムの開発をおこなっている所は、戦略的な目的で準仮想化を可能にするために自社製品に手を入れることを拒否するかもしれない。

見る PikeOSと準仮想化

参考情報

リアルタイムオペレーティングシステム

組み込みオペレーティングシステム