Qu’est-ce que Microsoft Azure RTOS ?

Azure RTOS est un système d’exploitation en temps réel (RTOS) pour les appareils IoT (Internet of Things) et périphériques avec des unités de microcontrôleurs (MCU). Azure RTOS est conçu pour prendre en charge la plupart des appareils à fortes contraintes (alimentés par batterie et disposant de moins de 64 Ko de mémoire flash).

Azure RTOS fournit un environnement de sécurité certifié (niveau d’assurance d’évaluation EAL4+ selon les Critères communs), y compris la sécurité de la couche IP complète via IPsec et la sécurité de la couche du socket via TLS et DTLS. Notre bibliothèque de chiffrement logiciel a obtenu la certification FIPS 140-2. Nous tirons également parti des fonctionnalités de chiffrement matériel, de la protection de la mémoire via les modules ThreadX et de la prise en charge des fonctionnalités de sécurité TrustZone ARMv8-M d’ARM.

Composants d’Azure RTOS

La plateforme Azure RTOS est la collection de solutions d’exécution, notamment Azure RTOS ThreadX, Azure RTOS NetX et NetX Duo, Azure RTOS FileX, Azure RTOS GUIX et Azure RTOS USBX.

Diagramme des composants système Azure RTOS.

Azure RTOS ThreadX

Azure RTOS ThreadX est un système d’exploitation temps réel avancé, conçu spécifiquement pour les applications profondément embarquées. Azure RTOS ThreadX présente de nombreux avantages, notamment les fonctionnalités de planification avancées, la transmission de messages, la gestion des interruptions et les services de messagerie. Azure RTOS ThreadX offre de nombreuses fonctionnalités avancées, notamment l’architecture picokernel, la planification de seuil de préemption, le chaînage d’événements et un ensemble complet de services système.

Azure RTOS FileX

Azure RTOS FileX est un système de fichiers haute performance compatible avec FAT. Il est entièrement intégré à Azure RTOS ThreadX et accessible pour tous les processeurs pris en charge. À l’instar d’Azure RTOS ThreadX, Azure RTOS FileX est conçu pour présenter un faible encombrement et des performances élevées, ce qui en fait la solution idéale pour les applications actuelles profondément embarquées qui nécessitent des opérations de fichiers. Azure RTOS FileX prend en charge la plupart des médias physiques, y compris les disques RAM, USBX, les cartes SD, et les mémoires flash NAND/NOR grâce à Azure RTOS LevelX.

Azure RTOS GUIX

Azure RTOS GUIX est un package d’interface graphique utilisateur de qualité professionnelle. Cet outil a été créé pour répondre aux besoins des développeurs de systèmes embarqués. Contrairement aux autres solutions, Azure RTOS GUIX est petit, rapide et facilement porté vers la plupart des configurations matérielles prenant en charge la sortie graphique. Azure RTOS GUIX offre également un aspect visuel remarquable et une API intuitive et puissante pour le développement d’interfaces utilisateur au niveau des applications.

Azure RTOS NetX

Azure RTOS NetX est une implémentation très performante des normes de protocole TCP/IP. Il est entièrement intégré à Azure RTOS ThreadX et accessible pour tous les processeurs pris en charge. Azure RTOS NetX possède une architecture Piconet unique. De plus, grâce à l’API de copie zéro, cette solution est idéale pour les applications actuelles profondément embarquées qui nécessitent une connectivité réseau.

Azure RTOS NetX Duo

Azure RTOS NetX Duo est une pile réseau TCP/IP avancée de niveau professionnel, conçue spécifiquement pour les applications profondément embarquées, en temps réel et IoT. Azure RTOS NetX Duo est une double pile réseau IPv4 et IPv6, tandis que NetX est la pile réseau IPv4 d’origine (essentiellement un sous-ensemble d’Azure RTOS NetX Duo).

Azure RTOS USBX

Azure RTOS USBX est une pile embarquée haute performance d’hôtes et de périphériques USB conçue pour la mobilité. Il est entièrement intégré à ThreadX et accessible pour tous les processeurs pris en charge par Azure RTOS ThreadX. À l’instar d’Azure RTOS ThreadX, Azure RTOS USBX est conçu pour présenter un faible encombrement et des performances élevées, ce qui en fait la solution idéale pour les applications profondément embarquées qui nécessitent une interface avec les périphériques USB.

Outils Windows

Azure RTOS GUIX Studio fournit un environnement de conception d’applications GUI complet, facilitant la création et la maintenance de tous les éléments graphiques dans l’interface graphique utilisateur de l’application. Azure RTOS GUIX Studio génère automatiquement du code C compatible avec la bibliothèque Azure RTOS GUIX, prêt à être compilé et exécuté sur la cible.

Azure RTOS TraceX est un outil d’analyse basé sur l’hôte qui fournit aux développeurs une vue graphique des événements système en temps réel, et leur permet de visualiser et de mieux comprendre le comportement de leurs systèmes en temps réel.

L’avantage d’Azure RTOS

Azure RTOS offre les avantages suivants par rapport aux autres systèmes d’exploitation en temps réel.

RTOS le plus déployé

Azure RTOS a plus de 6,2 milliards de déploiements dans le monde, selon la première entreprise d’intelligence de marché M à M, VDC Research. La popularité d’Azure RTOS témoigne de la fiabilité,de la qualité, de la taille, du niveau de performance, des fonctionnalités avancées, de la facilité d’utilisation et de l’ensemble des avantages de mise sur le marché.

« Nous avons suivi la trajectoire de croissance de THREADX sur les marchés des réseaux sans fil et de l’internet des objets depuis la fondation de la société et nous sommes de plus en plus impressionnés par l’étendue de l’adoption de THREADX dans le secteur. » – Chris Rommel, vice-président exécutif, VDC Research

Conception d’API intuitive et cohérente

  • API intuitive et cohérente.
  • Convention de nommage nom-verbe.
  • Toutes les API ont un préfixe de début, tel que _tx__ pour ThreadX et _fx__ pour FileX, pour identifier facilement le composant Azure RTOS auquel elles appartiennent.
  • Cohérence fonctionnelle entre les API. Par exemple, toutes les fonctions d’API qui s’interrompent ont un délai d’attente facultatif qui fonctionne de manière identique.
  • De nombreuses API sont directement disponibles à partir des ISR d’application.
  • Rappels de notifications utilisateur facultatifs pour les opérations de média et de fichier.
  • Modèle de programmation pilotée par événements (API).

Grande efficacité

  • Faible encombrement du code.
  • Encombrement du code évolutif basé sur les services utilisés.
  • Exécution rapide. Azure RTOS est conçu pour être rapide et dispose d’une couche d’appels de fonction interne minimale pour obtenir des performances les plus optimales possibles.

Commercialisation plus rapide

Azure RTOS est facile à installer, à apprendre, à utiliser, à déboguer, à vérifier, à certifier et à entretenir. Par conséquent, Azure RTOS est l’un des systèmes d’exploitation en temps réel les plus populaires pour les appareils IoT embarqués, notamment de nombreux SOC de Broadcom, Gainspan ou autres. Notre avantage constant en matière de commercialisation repose sur les éléments suivants :

  • Disponibilité complète du code source.
  • API facile à utiliser.
  • Ensemble de fonctionnalités complètes et avancées.
  • Documentation de qualité.

Une seule licence simple

Il n’y a aucun coût à utiliser et à tester le code source, ni aucun coût pour les licences de production lorsqu’elles sont déployées sur des appareils pré-concédés, tous les autres appareils ont besoin d’une licence.

Code source complet et de qualité optimale

Au fil des années, le code source Azure RTOS a mis la barre haut en matière de qualité et de facilité de compréhension. De plus, la convention consistant à avoir une fonction par fichier permet de faciliter la navigation dans les sources.

Pré-certifié par TÜV et UL à de nombreuses normes de sécurité

Azure RTOS a été certifié par SGS-TÜV Saar pour une utilisation dans les systèmes critiques pour la sécurité, conformément à la norme IEC-61508 SIL 4. La certification confirme qu’Azure RTOS peut être utilisé dans le développement de logiciels liés à la sécurité pour les niveaux d’intégrité de sécurité les plus élevés de la norme IEC-61508 pour la « sécurité fonctionnelle des systèmes électriques, électroniques et électroniques programmables liés à la sécurité ». SGS-TUV Saar, formé par une coentreprise de la SGS-Group et de TUV Saarland allemands, est devenue la première entreprise reconnue et indépendante pour le test, l’audit, la vérification et la certification des logiciels embarqués pour les systèmes liés à la sécurité dans le monde entier.

Certification de SGS-TUV

Azure RTOS a été reconnu par UL pour la conformité aux normes de sécurité UL 60730-1 annexe H, CSA E60730-1 annexe H, CEI 60730-1 annexe H, UL 60335-1 annexe R, CEI 60335-1 annexe R et UL 1998 pour les logiciels des composants programmables. UL est une société mondiale, indépendante et de science de la sécurité, qui a plus d’un siècle d’expertise en matière de solutions de sécurité novatrices, allant de l’adoption publique de l’électricité aux innovations en matière de durabilité, d’énergie renouvelable et de nanotechnologie.

Certification CRU UL

Les artefacts (certificat, manuel de sécurité, rapport de test, etc.) associés aux certifications TUV et UL sont disponibles sous licence.

Dans les cas où l’application a besoin d’une certification supplémentaire, un service de certification est disponible auprès de Microsoft pour fournir la certification clé en main à différentes normes à l’aide de la plateforme matérielle réelle et même couvrir le code de l’application. Pour plus d’informations sur notre service de certification, contactez-nous.

Certification de sécurité des critères communs EAL4 +

Azure RTOS a atteint la certification de sécurité des critères communs EAL4 +. La cible d’évaluation (TOE) couvre Azure RTOS ThreadX, Azure RTOS NetX Duo, Azure RTOS NetX Secure TLS et Azure RTOS NetX MQTT. Cela représente les protocoles IoT les plus courants requis par les capteurs, les périphériques, les routeurs de périphérie et les passerelles profondément embarqués.

Certification EAL

L’installation d’évaluation de la sécurité informatique utilisée pour la certification de sécurité Microsoft Azure RTOS SC est Brightsight BV et l’autorité de certification est SERTIT.

FIPS 140-2 Validée

Les bibliothèques de chiffrement Azure RTOS ont obtenu la certification FIPS 140-2 (Federal Information Processing Standard 140-2) pour les logiciels, qui spécifie la configuration requise pour les modules de chiffrement. FIPS 140-2 requiert que tous les services et agences gouvernementales fédérales utilisant la sécurité basée sur le chiffrement répondent à des normes spécifiques relatives à la puissance et aux fonctionnalités de chiffrement. Ces normes de sécurité basées sur le chiffrement sont également reconnues au Canada et dans l’Union européenne.

Le laboratoire d’évaluation de la sécurité des informations utilisé pour les bibliothèques de chiffrement Azure RTOS était ATSEC et l’autorité de certification est le NIST (National Institute of Standards and Technology).

Azure RTOS s’exécute sur la plupart des microprocesseurs de 32/64 bits connus, prêts à l’emploi, entièrement testés et pris en charge, notamment les architectures avancées suivantes.

  • Analog Devices : SHARC, Blackfin, CM4xx

  • Andes Core : RISC-V

  • Ambiqmicro : MCU Apollo

  • ARM : ARM7, ARM9, ARM11, Cortex-M0/M3/M4/M7/A15/A5/A7/A8/A9/A5x 64-bi/A7x 64-bit/R4/R5, TrustZone ARMv8-M

  • Cadence : Xtensa, Diamond

  • CEVA : PSoC, PSoC 4, PSoC 5, PSoC 6, FM0+, FM3, MF4, WICED WiFi

  • Cypress : RISC-V

  • EnSilica : eSi-RISC

  • Infineon : XMC1000, XMC4000, TriCore

  • Intel ; Intel FPGA : x36/Pentium, XScale, Nios II, Cyclone, Arria 10

  • Microchip : AVR32, ARM7, ARM9, Cortex-M3/M4/M7, SAM3/4/7/9/A/C/D/E/G/L/SV, PIC24/PIC32

  • Microsemi : RISC-V

  • NXP : i.MX des MCU croisés des séries RT10xx et RT116x/7x, série LPC5500

  • Renesas : SH, HS, V850, RX, RZ, Synergy

  • Silicon Labs : EFM32

  • Synopsys : ARC 600, 700, ARC EM, ARC HS

  • ST : STM32, ARM7, ARM9, Cortex-M3/M4/M7

  • Tl : C5xxx, C6xxx, Stellaris, Sitara, Tiva-C

  • Wave Computing : MIPS32 4K, 24 K, 34 K, 1004 K, MIPS64 5K, microAptiv, interAptiv, proAptiv, M-Class

  • Xilinx : MicroBlaze, PowerPC 405, ZYNQ, ZYNQ UltraSCALE

Toutes les valeurs de minutage et de taille répertoriées sont des estimations et peuvent ne pas correspondre à celles de votre plateforme de développement.

Dans le contexte d’Azure IoT

Outre la connexion directe à Azure IoT ou la connexion indirecte via Azure IoT Edge, Azure RTOS est également disponible sur les appareils Azure Sphere. Azure RTOS et Azure Sphere permet de réunir dans un seul appareil le meilleur traitement et la meilleure sécurité en temps réel possible.