9 декабря 2023 года в Китае запустили спутник «Тяньи-33» (Tianyi-33). У космического аппарата двухъядерная архитектура с ядром Linux реального времени, написанная на Rust.
По информации OpenNET, «Тяньи-33» разработан в рамках научного проекта космической связи Tiansuan. На аппарате установлен бортовой компьютер, на котором задействовано модифицированное ядро Linux с компонентами для обеспечения работы в режиме реального времени, написанными на языке Rust с использованием абстракций и прослоек, предоставляемых подсистемой Rust for Linux.
Операционная система «Тяньи-33» оснащена двойным ядром RROS, сочетающим обычное ядро Linux, применяемое для решения задач общего назначения, с RTOS-ядром на языке Rust, предназначенным для выполнения задач в режиме жёсткого реального времени. Код ядра RROS выложен на GitHub под лицензией GPLv2.
Ядро RROS совместимо с большинством обычных Linux-программ, но при этом предоставляет возможности по работе в режиме реального времени, превосходящие RT-Linux и рассчитанные на использование в критических системах, таких как бортовые и вспомогательные компьютеры спутников, промышленные и автомобильные системы. Linux-ядро основано на ветке 5.13 и применяется для выполнения задач общего назначения, таких как сжатие данных и обработка моделей машинного обучения, а RTOS-ядро используется для специализированных задач с гарантированным временем отклика, таких как позиционирование в пространстве, сбор научных данных и коммуникации.
Также текущая реализация бортовой системы совместима с real-time API, предоставляемым библиотекой libevl, и использует архитектуру с двойным ядром, предложенную проектом Xenomai/EVL. RTOS-ядро «Тяньи-33» содержит отдельный планировщик задач и механизмы синхронизации, свои реализации потоков и процессов, уровень трансляции адресов, подсистему выделения памяти, кэш, сетевой стек с поддержкой протокола UDP.
Разработка ПО для бортовой системы «Тяньи-33» заняла у специалистов два года. В проекте была занята исследовательская группа учёных из Пекинского университета почты и телекоммуникаций (Beijing University of Post and Telecommunications — BUPT). В своём репозитории на GitHub исследователи из BUPT опубликовали технические материалы и исходный код проекта.
Архитектурная диаграмма бортовой системы «Тяньи-33».
Представлено демо-видео работы ядра RROS «Тяньи-33» с виртуальной машиной qemu.
Профильные эксперты считают, что подход специалистов из BUPT обеспечивает гибкость и предсказуемость системы, позволяя оптимизировать использование ресурсов и управление энергопотреблением космического аппарата. Использование RROS позволяет спутнику «Тяньи-33» решать высокоточные задачи и открывает новые возможности для будущих космических миссий. По мнению представителей отрасли, открытый исходный код проекта способствует широкому сотрудничеству с другими учёными, а также ускорению в процессах разработки и внедрения инноваций по этому направлению космического производства спутников и их систем управления.
Источник новости: habr.com
