Sviluppo di un RTOS ad alte prestazioni per controllori embedded hard real-time

La complessità delle applicazioni di controllo affidate a sistemi embedded basati su architetture a μControllore è in continua crescita, ponendo sempre più in risalto le limitazioni dell’approccio di programmazione bare-metal, tipico per questa tipologia di dispositivi. La garanzia sul rispetto dei vincoli real-time ed il raggiungimento di un grado di astrazione del codice che permetta un accettabile livello di mantenibilità e flessibilità rendono auspicabile, se non necessario, l’impiego di un sistema operativo a cui affidare la gestione deterministica della molteplicità di processi concorrenti. In questa tesi si propone un sistema operativo hard real-time per il controllo di sistemi altamente dinamici, ottimizzato per un impiego efficiente delle limitate risorse computazionali disponibili in architetture a μControllore. La specificità dell’RTOS (Real-Time Operating System) proposto comporta una riduzione delle funzionalità, necessaria alla minimizzazione dell'overhead, in risposta alla quale si è sviluppato un ambiente di virtualizzazione in grado di eseguire, sulla medesima architettura uniprocessore, un sistema operativo ospite per la gestione non interferente del carico computazionale soft e non real-time. Al fine di validare l'approccio proposto si è applicata l'architettura di sistema ad un azionamento per il controllo sensorless di motori PMSM (Permanent Magnet Synchronous Motor) emblematico esempio multitasking che unisce stringenti vincoli temporali all’elevata intensità computazionale.