El proyecto ITRON [1] fue el primer subproyecto del proyecto TRON . [2] Ha formulado y definido la especificación Industrial TRON (ITRON) para un núcleo de sistema operativo en tiempo real (RTOS) integrado.
ITRON es un estándar abierto japonés para sistemas operativos en tiempo real , iniciado en 1984 bajo la dirección de Ken Sakamura . Este proyecto tiene como objetivo estandarizar el RTOS y las especificaciones relacionadas para sistemas integrados , en particular los sistemas integrados de pequeña escala. La especificación ITRON RTOS está destinada a dispositivos electrónicos de consumo, como teléfonos móviles y máquinas de fax . Varios proveedores venden sus propias implementaciones del RTOS.
ITRON y μITRON (a veces también escrito uITRON o microITRON) son los nombres de las especificaciones de sistemas operativos en tiempo real derivadas de proyectos ITRON. El carácter "μ" indica que la especificación en particular está destinada a los objetivos de CPU más pequeños de 8 o 16 bits. Las especificaciones están disponibles de forma gratuita. Hay implementaciones comerciales disponibles y se ofrecen bajo muchas licencias diferentes.
Existen algunas implementaciones de fuentes de muestra de la especificación ITRON, así como muchas ofertas de fuentes comerciales.
Ejemplos de RTOS de código abierto que incorporan una API basada en la especificación μITRON son eCos y RTEMS .
La especificación ITRON está pensada para sistemas operativos en tiempo real (RTOS) integrados.
Es muy popular en el mercado integrado, ya que existen muchas aplicaciones para él, es decir, dispositivos con el sistema operativo integrado en su interior.
Por ejemplo, hay una entrevista de ACM Queue con Jim Ready, fundador de MontaVista (empresa de Linux en tiempo real), "Entrevista con Jim Reddy", abril de 2003, ACM Queue. [3] En la entrevista, dice: "El sistema operativo en tiempo real (RTOS) más exitoso en Japón históricamente es μITRON. Se trata de una especificación abierta autóctona liderada por el Dr. Ken Sakamura de la Universidad de Tokio. Es un estándar de la industria allí". Muchas cámaras digitales japonesas, por ejemplo, han utilizado el sistema operativo con especificación ITRON. Los automóviles Toyota han utilizado el sistema operativo con especificación ITRON para el control del motor.
Según el “Informe de la encuesta sobre tendencias de uso de sistemas operativos integrados en tiempo real” que lleva a cabo cada año el Foro TRON en la Embedded Technology (ET, organizado por la Asociación Japonesa de Tecnología de Sistemas Integrados: JASA), los sistemas operativos con especificación ITRON llevan mucho tiempo ocupando la primera posición en el mercado de sistemas operativos integrados en Japón y se han adoptado como el sistema operativo estándar de la industria. Por ejemplo, en la encuesta del año fiscal 2016, [4] los sistemas operativos TRON (incluidos los sistemas operativos con especificación ITRON y T-Kernel) representaban alrededor del 60 % del mercado de sistemas integrados. Los sistemas operativos con especificación ITRON (incluido μITRON) por sí solos representaban el 43 % del mercado y tenían una ventaja del 20 % sobre los sistemas operativos basados en UNIX (incluido POSIX), que están en segundo lugar detrás de los sistemas operativos TRON.
Aunque la especificación ITRON puede no ser muy conocida en el extranjero, los sistemas operativos que la cumplen se han instalado en electrodomésticos fabricados en Japón y se han exportado a todo el mundo, por lo que el sistema operativo con especificación ITRON tiene una alta participación en el mercado. En 2003, ocupó el primer puesto en el mundo en términos de participación en el mercado de sistemas operativos. [5] Debido a que su licencia se podía obtener fácilmente y era gratuita, se utilizó bastante en Asia.
La especificación μITRON (que se lee micro ITRON, no "mu" ITRON) comenzó como un subconjunto de la especificación ITRON original. Sin embargo, después de que apareciera la versión 3 de la especificación µITRON, dado que cubre tanto el mercado de CPU de gama baja como los sistemas a gran escala, el término ITRON a menudo se refiere a µITRON.
Las CPU compatibles son numerosas: ARM , MIPS , x86 , SH FR-V y muchas otras, incluidas las CPU compatibles con RTOS eCos y RTEMS de código abierto , las cuales incluyen soporte para API compatibles con μITRON.
El Proyecto TRON comenzó a diseñar la arquitectura informática como infraestructura de las futuras aplicaciones informáticas y presentó una visión general del diseño básico en la 29ª Convención Nacional de la Sociedad de Procesamiento de Información de Japón en 1984.
La última versión de la especificación µITRON, a fecha de 2016, es µITRON4, publicada en 1999, y la última versión de µITRON4 es 4.03.03, publicada en diciembre de 2006. La especificación establece que el plan es diseñar especificaciones que permitan una transición fluida de µITRON a T-Kernel en el futuro. (La especificación en inglés está disponible: µITRON 4.0 Specification Ver. 4.03.00)
Sakamura afirma que µITRON ya era una “tecnología madura” en 2000. Desde el punto de vista de que se debería centrar más esfuerzo en el proyecto T-Kernel que en el proyecto ITRON en la era de la computación ubicua, μT-Kernel se ha proporcionado para sistemas de pequeña escala, para los que tradicionalmente se utilizaba μITRON, y μT-Kernel 2.0 también se ha proporcionado para la era del IoT.
T-Kernel se utiliza principalmente en sistemas integrados que requieren un procesamiento de información avanzado, pero µITRON todavía se utiliza en sistemas que no requieren un procesamiento tan avanzado.
Existen victorias en diseño como Toyota PRADO (2005) que utiliza μITRON para su sistema de control del motor, las cuales se enumeran en la página del 30 aniversario del Proyecto TRON. [9] Otras victorias en diseño que llegaron después de esa fecha incluyen Nintendo Switch, una consola de juegos que utiliza FreeBSD como sistema operativo principal de la unidad principal y μITRON4.0 para el control de comunicación inalámbrica del controlador (Joy-Con) (2017). [10]
Sin embargo, hay que tener en cuenta que durante el tiempo en que se distribuyó el sistema operativo con la especificación ITRON, el Proyecto TRON no pidió a los usuarios que mencionaran su uso en el manual o en el producto mismo, por lo que no existe un recuento exacto de los diseños exitosos.
μITRON se utiliza como sistema operativo en el ámbito invisible de dispositivos como equipos comerciales, electrodomésticos y controles remotos de consolas de juegos.
También se utiliza en dispositivos avanzados como servidores de grabación de TV y automóviles, y bajo el sistema operativo avanzado que controla todo el sistema, se instalan múltiples MCU y múltiples sistemas operativos para controlarlos. Incluso si el sistema operativo principal usa Linux integrado o Windows integrado, μITRON se ejecuta en el área invisible, como el MCU para escribir medios en servidores de grabación o el MCU para controlar el motor de los automóviles. Nintendo Switch, una consola de juegos lanzada por Nintendo en 2017, usa un sistema operativo compatible con FreeBSD como su sistema operativo principal, pero usa un RTOS de eSOL que cumple con la especificación µITRON4.0 para controlar la comunicación de campo cercano (NFC) del controlador (Joy-Con). [10] Nintendo Switch utiliza una variedad de plataformas, incluyendo sistemas operativos TRON, como el “PrFILE2 exFAT” para el sistema de archivos de su unidad principal, que es parte de la plataforma “eCROS” basada en T-Kernel de eSOL Co., Ltd., y el “Libnfc-nci” como la pila de comunicación para manejar NFC, que es parte de la plataforma Android. Además de las consolas de juegos de Nintendo, los dispositivos avanzados como los automóviles y los teléfonos inteligentes están equipados con múltiples sistemas operativos, incluyendo RTOS, además del sistema operativo principal.
Como sistema operativo con una interfaz gráfica de usuario más cercana al consumidor promedio, μITRON fue ampliamente utilizado como sistema operativo para los teléfonos móviles de alta función que se hicieron populares en Japón a principios y finales de la década de 2000. Los fabricantes de microprocesadores que proporcionan procesadores a los fabricantes de teléfonos móviles, como el SH-Mobile3, que fue lanzado por Renesas en 2004 y se utilizó como la CPU principal en muchos de los teléfonos móviles de alta función lanzados en Japón a mediados de la década de 2000, proporcionaron sistemas operativos con especificación ITRON como parte de sus plataformas. El sistema operativo con especificación ITRON no estaba bien estandarizado y cada empresa personalizaba el software para cada teléfono móvil, lo que provocó que el software se expandiera y la personalización del sistema operativo se convirtió en un problema para los teléfonos móviles del sistema de comunicación móvil de tercera generación (3G). [11] En 2003, NTT DoCoMo anunció que recomendaría Symbian OS y Linux como sistemas operativos para su servicio 3G FOMA. Así, a partir de 2005 aproximadamente, los teléfonos móviles “Galápagos” también comenzaron a utilizar sistemas operativos de propósito general como Linux en lugar de sistemas operativos RTOS como ITRON.
Incluso después de que μITRON ya no se use como el sistema operativo principal para teléfonos móviles, aún puede estar ejecutándose en microprocesadores para el control de cámaras, etc. Por ejemplo, el LSI de procesamiento de imágenes “Milbeaut Mobile”, que fue lanzado por Fujitsu en 2003 y utilizado en muchos de los teléfonos móviles de alta función con cámaras que se hicieron populares en Japón a principios de la década de 2000, usó μITRON como su sistema operativo. [12] La serie Milbeaut todavía se vende en la década de 2010 como un LSI de procesamiento de imágenes para cámaras de tablero, drones, cámaras de vigilancia, etc.
En los dispositivos multimedia de la década de 1990 a principios de la década de 2000, para lograr funciones avanzadas como maximizar el rendimiento de procesadores de bajo rendimiento y controlar el procesamiento de video y la comunicación de red en tiempo real en paralelo, era necesario utilizar un RTOS como ITRON. Sin embargo, por otro lado, la carga para los ingenieros era muy grande y, desde la década de 2010, cuando el rendimiento de los microprocesadores ha mejorado mucho, no se recomienda utilizar un RTOS para controlar dispositivos de tan alta función. Básicamente, se utiliza Linux integrado como Android, y solo las partes que requieren un rendimiento en tiempo real utilizan un RTOS. Debido a que el sistema operativo de especificación ITRON no está bien estandarizado, el foro TRON recomienda T-Kernel como un RTOS para sistemas integrados de alta función. En dispositivos integrados para consumidores generales a principios de la década de 2000, la serie de impresoras Colorio de Seiko Epson adoptó "eCROS", una plataforma de software basada en T-Kernel de eSOL en 2008. [13]
La popularidad de ITRON se debe a muchos factores, pero uno de ellos es la noción de "estandarización flexible": la especificación de la API se encuentra en el nivel de la fuente y no especifica la compatibilidad binaria de la API. Esto permite a los implementadores hacer uso de las características del modelo de CPU particular al que está destinada la implementación. El desarrollador incluso tiene la libertad de elegir pasar los parámetros utilizando un paquete consolidado o parámetros separados a la API (llamada al sistema, llamada a la biblioteca, etc.). Esta libertad es importante para hacer el mejor uso de las CPU de 8 o 16 bits no tan potentes. Esto hace que sea imposible mantener la compatibilidad binaria entre diferentes implementaciones. Esto llevó al desarrollo de T-Kernel en la década de 2000 para promover la compatibilidad binaria para la distribución de middleware. T-Kernel se refiere tanto a la especificación como a la implementación única basada en el código fuente autorizado disponible en TRON Forum (anteriormente T-Engine Forum) de forma gratuita bajo T-License . Por lo tanto, T-Kernel no sufre la incompatibilidad binaria de la API.
La especificación ITRON fue promocionada por las distintas empresas que venden las implementaciones comerciales. También existía una organización sin fines de lucro, la Asociación TRON [14] , que promovía la especificación publicándola junto con otros sistemas operativos que utilizaban especificaciones TRON. Pero desde el primer trimestre de 2010, la Asociación TRON pasó a formar parte del Foro T-Engine [15], otra organización sin fines de lucro que promueve otros sistemas operativos como el RTOS de próxima generación, T-Kernel . El Foro T-Engine, a su vez, cambió su nombre a Foro TRON en 2015.
JTRON ( Java TRON ) es un subproyecto de ITRON que le permite utilizar la plataforma Java .
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