Вы думаете, что ваша операционная система должна быть надежной.


Введение

Майк Делиман был порядком занят в прошлом январе (статья вышла в октябре 2004 года — прим. перев.), когда марсоход Спирит испытывал проблемы с памятью и каналами связи вскоре после посадки на Красной Планете. Он является членом команды в компании Wind River Systems, которая создала операционную систему, работающую в самом сердце марсоходов; и он был одним из тех людей, которые работали круглосуточно, чтобы найти причину и решить проблему, которая таинственным образом приостановила выполнение марсианской миссии.

Делиман работает главным инженером операционных систем в компании Wind River Systems. После окончания Калифорнийского университета в Санта-Круз, со специализацией в области компьютерных и информационных наук, он пошел работать в компанию, работающую с Unix, где и познакомился с VxWorks, операционной системой реального времени производства компании Wind River, адаптированную впоследствии для использования в марсоходах. "Я был очень впечатлен ранней версией VxWorks", — говорит он. "И так сложилось, что буквально через несколько лет после начала моей работы, компания закрыла свои офисы в Сан-Хосе, и я перешел в Wind River". C тех пор он работал над различными космическими проектами вместе с лабораторией реактивных двигателей НАСА.

Беседу с Делиманом о роли программного обеспечения в космосе ведет Джордж Невилл-Нейл, который также знаком с VxWorks. Он разработал модель драйверов устройств для сетевого взаимодействия, которая используется в VxWorks, работал над модификацией TCP/IP стека, позволяющей работать с несколькими экземплярами стека протоколов одновременно, а также портировал открытый (open source) код для сетевых приложений на VxWorks. Он работал в области встраиваемых систем последние восемь лет одновременно в роли интегратора конечных продуктов и конструктора законченных решений в виде встраиваемых операционных систем. Его работа была сфокусирована на сетевых аспектах встраиваемых систем, но он также занимался общими вопросами по широкому кругу аспектов данных систем. Невил-Нейл в настоящее время работает над новым коммерческим DHCP сервером в компании Nominum. Он также проводит семинары и уроки.

Джордж Невилл-Нейл: Как вы оказались вовлечены в работу с НАСА над их космическими проектами?

Майк Делиман: В 1994 году компанию Wind River Systems попросили портировать ее операционную систему на процессоры, защищенные от радиационного излучения, на основе чипа IBM Power, 32-битного предшественника теперешней линейки PowerPC. Чип Power также назывался RS6000; версия с защитой от радиации называлась Rad6000. Мне повезло, что меня попросили помочь с доводкой программного обеспечения Wind River и стать экспертом как по процессору, так и по портированию VxWorks. Все, кто также работал над этим, впоследствии занялись другими вещами, но я остался помогать сотрудникам НАСА использовать наше ПО в других задачах, связанных с космосом: Deep Space 1, SeaWinds, SMEX (Small Explorer Project), Genesis, Stardust, SORCE (Solar Radiation and Climate Experiment), Gravity Probe B и в ряде других зондов и спутников.

Когда начался проект MER (Mars Exploration Rover) меня вызвали и спросили, есть ли человек, который покинул проект Pathfinder и может работать над MER. Таким человеком оказался я.

Нейл: Что означает "защита от радиации" для процессора?

Делиман: Радиация в космосе существует в виде частиц высоких энергий — протонов, электронов и т.д., перемещающихся с очень высокими скоростями, и следовательно, обладающих большой энергией. Когда такие субатомные частицы ударяют по металлу, они могут чпровоцировать возникновени случайных зарядо в металле. Когда они попадают на кремний, они способны "прожечь" в нем дырки.

Чтобы защитить процессор от радиации, вы должны разрабатывать процессор вспять. Каждый год принимаются большие усилия, чтобы разместить больше транзисторов на меньшей площади, а также использовать все меньшие и меньшие золотые или медные межслойные контакты (проводники) над впадинами в кремнии, которые являются частью транзисторов. Чем они меньше, тем они становятся более восприимчивыми к скачкам напряжения. Чтобы сделать чипы менее чувствительными к всплескам энергии, которые могут быть вызваны протонами или электронами, вам приходится использовать большие по размерам проводники и прочие элементы. Чтобы защитить кремний от "прожигания", чипы упаковывают в различного рода керамические оболочки, более толстые по сравнению с обычными процессорами. Результатом увеличения размеров элементов внутри чипа, защищенного от радиации, является потребление большей энергии и необходимость снижение тактовой частоты для его нормальной работы.

Нейл: Какова ваша роль в работе с НАСА?

Делиман: В проекте MER с 2001 года по февраль 2004 я был главным инженером операционной системы. Я делал расширения, модификации, исправления ошибок, проводил исследования и портирование — практически все, что касалось участия Wind River в данном проекте.

После этого я покинул Wind River и сейчас работаю в лаборатории реактивных двигателей НАСА.

Нейл: Не могли бы Вы рассказать нам немного о работе в Wind River? Сколько еще людей из Wind River работали над ПО для НАСА и как строились отношения между этими организациями?

Делиман: Я единственный из Wind River, кто работал над ПО для Rad6000. Я консультировался с другими инженерами по специфическим вопросам, но я был единственным инженером, отвечающим за поддержку процессора Rad6000 со стороны Wind River.

Нейл: В чем заключалась Ваша роль во время различных этапов миссии (запуск, полет, посадка, и т.д.)?

Делиман: На всех этапах я был главным инженером — я работал в качестве инженера, консультанта и был единственным специалистом технической поддержки. Это также подразумевало оказание помощи во время отпуска, даже из отдаленных мест (у меня всегда и везде с собой были ноутбук и мобильный телефон). Единственное отличие заключалось в том, что пока марсоходы были на земле, у меня было немного больше времени, чтобы ответить; когда они отправились в полет, любая проблема становилась безотлагательной.

Следующая глава: "Написание кода для космических аппаратов".

Оригинал "And you think your operating system needs to be reliable."

Реклама
Запись опубликована в рубрике космос. Добавьте в закладки постоянную ссылку.

Добавить комментарий

Заполните поля или щелкните по значку, чтобы оставить свой комментарий:

Логотип WordPress.com

Для комментария используется ваша учётная запись WordPress.com. Выход / Изменить )

Фотография Twitter

Для комментария используется ваша учётная запись Twitter. Выход / Изменить )

Фотография Facebook

Для комментария используется ваша учётная запись Facebook. Выход / Изменить )

Google+ photo

Для комментария используется ваша учётная запись Google+. Выход / Изменить )

Connecting to %s