Deux systèmes d'exploitation sur un seul et même appareil

Outre le système d'exploitation temps réel, bon nombre de machines ont également besoin d'un système d'exploitation supplémentaire pour accomplir des tâches comme l'agrégation de données, la transmission de données au cloud, les analyses BI, ou encore l'exécution d'applications de visualisation complexes. Pour répondre à ce besoin, il fallait jusqu'à présent deux entités matérielles distinctes. Désormais, avec l'hyperviseur "bare-metal", les deux systèmes peuvent être mis en œuvre sur un seul et même PC industriel sans impacter les performances.

Les contrôleurs et systèmes d'exploitation temps réel actuels sont extrêmement performants et capables de prendre en charge une multitudes de fonctions. Cependant, il est souvent plus judicieux de recourir à un système d'exploitation séparé pour l'exécution de fonctions additionnelles. "Les programmes spécialisés pour des simulations ou des animations 3D s'exécutent souvent sur des systèmes Linux ou Windows," explique Gerd Lammers, président de Real-Time Systems. Il en va de même pour les applications web.

Utiliser deux entités matérielles distinctes pour les fonctions de contrôle et les autres fonctions ne pose aucun problème. "Néanmoins, les avantages que présentent une solution intégrée parlent d'eux-mêmes," explique G. Lammers. La communication est plus rapide, et l'encombrement dans l'armoire électrique minimisé. En outre, les ressources matérielles disponibles sont mieux exploitées, Conséquence : les coûts diminuent.

Depuis de nombreuses années, la solution retenur pour utiliser plusieurs systèmes d'exploitation sur une seule et même plateforme matérielle est la virtualisation. "La virtualisation présente un inconvénient majeur," explique Manfred Mitterbuchner, Technology Manager Automation Software chez B&R. "Les systèmes d'exploitation interfèrent l'un avec l'autre. Si l'un deux plante, cela causera des problèmes sur l'autre. Si un des systèmes d'exploitation a en charge le contrôle d'une machine ou d'une ligne, cela peut avoir de graves conséquences et entraîner, par exemple, un arrêt machine imprévu, des dommages matériels sur une machine, voire des dommages corporels.

"L'hyperviseur permet une allocation exacte de toutes les ressources matérielles disponibles," souligne M. Mitterbuchner. Les cœurs de processeur, la RAM, les interfaces Ethernet peuvent être assignés à un système d'exploitation spécifique, de même que les interfaces USB et les autres ports. "Dans ce domaine, nous supportons aussi les technologies Intel les plus récentes," ajoute G. Lammers. "Avec la technologie Cache Allocation, le cache de dernier niveau peut être également subdivisé et alloué à différents systèmes d'exploitation sans aucune ambiguïté. La stabilité des deux systèmes d'exploitation est ainsi maximisée.

Configurer l'hyperviseur est particulièrement simple. Dans l'environnement d'ingénierie Automation Studio de B&R, l'utilisateur active l'hyperviseur puis alloue les ressources matérielles. Le fichier d'installation est ensuite sauvegardé sur une clé USB, puis installé sur le système cible via un menu de démarrage. "L'hyperviseur est alors déjà prêt à fonctionner," indique M. Mitterbuchner.

Le système d'exploitation généraliste (GPOS) peut être la toute dernière version de Linux ou Windows. Les solutions de parallélisation précédentes étaient conçues pour une version spécifique de Windows. L'hyperviseur est quant à lui complètement indépendant des systèmes d'exploitation utilisés et de leur version respective. Les mises à jour, les patches et les upgrades peuvent ainsi être installés simplement et sans détours. Le nombre grandissant de PC industriels connectés à Internet rend cette simplicité d'autant plus appréciable.