Платформа гражданской инфраструктуры хочет, чтобы Linux спас цивилизацию

На конференции Embedded Linux Conference участник гражданской инфраструктуры Yoshitake Kobayashi рассказывает о прогрессе проекта CIP по внедрению 10-летнего ядра SLTS Linux в мир электростанций и транспортных систем.

«Платформа гражданской инфраструктуры является наиболее консервативным из проектов Linux Foundation», - начал Йошитаке Кобаяши на недавней конференции по встроенному Linux в Портленде.
Тем не менее, если какие-то веки начали трепетать в ожидании дневного сна, они быстро открылись, когда он добавил: «Это также может быть самым важным для будущего цивилизации».

В апреле 2016 года Linux Foundation запустил проект Civil Infrastructure Platform (CIP) для разработки базового уровня программного обеспечения промышленного уровня с открытым исходным кодом для проектов гражданской инфраструктуры, начиная с 10-летнего ядра Linux с супердлительной поддержкой (SLTS), построенного вокруг LTS ядро.
CIP планирует добавить другие аналогичные многократно используемые строительные блоки программного обеспечения, которые отвечают требованиям безопасности и надежности промышленной и гражданской инфраструктуры.
CIP поддерживает электрические и электрические сети, объекты водоснабжения и канализации, нефте- и газоперерабатывающие заводы, а также железнодорожные, транспортные и транспортные системы.

«Инфраструктура нашей цивилизации уже работает на Linux», - сказал Кобаяши, участник CIP и старший менеджер по технологиям с открытым исходным кодом в Центре разработки и разработки программного обеспечения Toshiba.
«Наши электростанции работают на Linux.
Если они перестают работать, это серьезно.


Йошитаке Кобаяши из Toshiba рассказывает о CIP для посетителей ELC 2018

(щелкните изображение, чтобы увеличить)

OSBL CIP, возможно, не является прорывной технологией, но ее цель состоит в том, чтобы быстрее и доступнее внедрить прорывную технологию в проекты, чья продолжительность жизни превышает полвека или более.
Цель состоит в том, чтобы сократить время разработки и тестирования, чтобы новейшее оборудование в области чистой энергии, IoT-мониторы, интеллектуальные вычислительные машины и технологии «умного города» могли быстрее подключаться к сети и своевременно обновляться.

Благодаря стандартизации, лицензированию с открытым исходным кодом и большему повторному использованию программного обеспечения CIP планирует сократить дублирование усилий и затрат на проекты, а также упростить обслуживание и повысить надежность.
«Мы можем обеспечить стабильность, необходимую инфраструктуре, используя Linux», - сказал Кобаяши.

Во многих отношениях CIP похож на проект Linux Foundation Automotive Grade Linux, в котором он пытается быстрее внедрить новейшие технологии в традиционную отрасль с длительным временем выполнения заказа.
В этом случае, однако, время разработки и срок службы продукта и обслуживания могут длиться десятилетия.

Кобаяши объяснил, что срок службы электростанции составляет 25-60 лет.
На разработку этой технологии уходит 3-5 лет, плюс до четырех лет для расширений для конкретных клиентов, 6-8 лет на срок поставки и более 15 лет технического обслуживания оборудования после последней поставки.

«За 60 лет многое изменилось, например, IoT, который требует управления безопасностью и устройств промышленного уровня», - сказал Кобаяши.
Тем не менее, внедрение этих технологий в сети замедляется из-за неуклонного дублирования усилий.
«В гражданской инфраструктуре у вас, как правило, есть много компаний, которые занимаются разработкой промышленного уровня и оказанием долгосрочной поддержки, даже если их бизнес-сферы очень похожи.
Там много дублирования ».

В своем выступлении Кобаяши дал обзор первых двух лет CIP и поделился планами на будущее.
Члены-основатели CIP - Codethink, Hitachi, Plat'Home, Siemens и Toshiba - с тех пор присоединились к Renesas, который в октябре прошлого года объявил, что стек Linux для его SoC на базе Arm RZ / G был модернизирован для использования 10-летнего CIP SLTS ядро.
В декабре к CIP присоединился Moxa .

Сначала вверх по течению, потом через бэкпорт

В отличие от AGL, CIP не разрабатывает и не поддерживает полный дистрибутив Linux.
Открытый исходный уровень CIP (OSBL) тесно связан с Debian, но он также предназначен для использования с другими дистрибутивами Linux.

Кобаяши подчеркнул, что CIP тесно сотрудничает с сообществом разработчиков.
«Мы создали политику обслуживания ядра, в которой самый важный принцип -« вверх по течению ».
Все функции должны быть в исходном ядре до обратной передачи в ядро ​​CIP ». Кобаяши добавил, что драйверы из дерева не поддерживаются CIP.

Проект CIP изначально был сосредоточен на ядре SLTS, которое поддерживал Бен Хатчингс из Codethink.
Новые сборки приходят каждые 4-6 недель, добавляя такие функции, как управление исправлениями безопасности.


Сименс

IoT2000

Самая последняя сборка Linux 4.4.120-cip20 от 9 марта, основанная на linux-stable-git, добавляет исправления Meltdown и Spectre, а также патчи для бэкпорта , такие как поддержка SoC Renesas RZ / G и шлюза Siemens IoT2000 .
Он также включает в себя проект самозащиты ядра, который включает ASLR для процесса пользовательского пространства, неопределенное поведение GCC ( UBSAN ) и более быстрое отравление страниц.

За последний год проект был ориентирован на поддержку в режиме реального времени.
Первое ядро ​​реального времени CIP SLTS было выпущено в начале января на основе Stable RT Linux с PREEMPT-RT .
Проблема здесь заключается в том, что Real Time Linux еще не полностью вышла.
«Нам это нужно немедленно, поэтому мы пытаемся помочь проекту RTL, став членом Gold», - сказал Кобаяши.

Более поздние проекты включали создание среды для тестирования ядер под названием Board At Desk (B & D), основанной на KernelCI и LAVA.
В настоящее время основное внимание уделяется тестированию ядра, но CIP планирует со временем протестировать всю платформу OSBL.


Архитектура и обзор Платформы гражданской инфраструктуры с указанием пронумерованных приоритетов в разработке проекта

(щелкните изображение, чтобы увеличить)

CIP также разрабатывает реализацию CIP Core с минимальным количеством образов файловой системы для SLTS, которая предназначена для создания и тестирования устанавливаемых образов.
В настоящее время проект определяет версии компонентов для своего пакета CIP Core, что «сложно, потому что вам нужно идти вверх по течению», говорит Кобаяши.
«Мы решили использовать Debian в качестве основного эталонного дистрибутива, поэтому компоненты пакета CIP Core будут выбраны из пакетов Debian.
Мы начали поддерживать проект Debian-LTS на уровне Platinum ».

CIP создал среду сборки для CIP Core, основанную на собственной системе сборки Debian.
Среда поддерживает iwg20m на базе Renesas RZ / G, который, как представляется, является еще одним названием для модуля iW-RainboW-G20M-Qseven iWave .
Другие цели включают в себя BeagleBone Black, Intel Cyclone V FPGA SoC и QEMUx86.

Основная проблема при согласовании CIP с Debian заключается в том, что Debian-LTS «всего пять лет, а нам нужно 10 лет», сказал Кобаяши.
Кроме того, хотя CIP поддерживает как собственную сборку Debian, так и технологию кросс-сборки, в настоящее время Debian не поддерживает кросс-сборку.
Тем не менее, проект Debian-cross (( CrossToolchains ) находится в стадии разработки.

Следующий шаг: кибербезопасность и защита Y2038

Ядро CIP SLTS и платформа OSBL будут выпускать основные версии каждые 2-3 года, поэтому ожидается, что в 2019 году будет выпущен новый выпуск. Потенциальные дополнения включают поддержку стандарта кибербезопасности ISA / IEC-62443 для промышленной автоматизации и управления.
«Мы считаем, что можем помочь разработчикам получить сертификацию, но мы не планируем разрабатывать процедуры или схемы сертификации», - сказал Кобаяши.

CIP также планирует обходные пути для ошибки Y2038 .
Кризис компьютерных часов в стиле 2000 года может произойти в 2038 году, потому что 32-разрядные системы не смогут отличить разницу между 2038 и 1970 годами, в которых возникли 32-разрядные схемы синхронизации.

В версии v2 также будет добавлен код функциональной безопасности и обновления программного обеспечения, а также потенциально добавлена ​​поддержка стандарта промежуточного программного обеспечения EdgeX Foundry IoT для Linux Foundation.
Главная проблема здесь, говорит Кобаяши, заключается в том, что в отличие от EdgeX CIP OSBL не поддерживает Java.
Тем не менее, Debian исправляет ошибки.

В заключение Кобаяши подчеркнул, что «выравнивание версий ядра важно» для CIP.
На саммите Open Source в Японии (20-22 июня) CIP проводит встречу F2F с участниками из LTS / LTSI, AGL и Debian.

Слайд-палуба и 47-минутное видео «Платформа гражданской инфраструктуры: базовый уровень промышленного уровня с открытым исходным кодом» уже доступны.

Эта статья защищена авторским правом © 2018 Linux.com и была первоначально опубликована здесь .
Он был воспроизведен этим сайтом с разрешения его владельца.
Пожалуйста, посетите Linux.com для получения последних новостей и статей о Linux и open source.