정의
OSEK/VDX는 차량 안 분산 제어기를 위한 개방형 아키텍처를 업계 표준으로 만들려는 자동차 업계 공동 프로젝트이며, 그 산출물은 실시간 운영체제·통신·네트워크 관리의 인터페이스를 정한 규격 문서다.[1]
실시간 운영체제를 차량에 쓸 때 완성차 업체가 마주치는 문제는 커널이 없다는 것이 아니라 커널마다 API가 다르다는 것이었다. 규격이 내건 목표도 그 지점에 있다 — 응용 소프트웨어 모듈을 큰 수정 없이 한 ECU에서 다른 ECU로 옮길 수 있게 하는 것, 그래서 유지보수와 이식에 드는 노력과 개발 비용을 줄이는 것이다.[1] OSEK/VDX는 커널 하나를 만드는 대신 커널들이 공유할 인터페이스를 문서로 못박는 쪽을 택했다.
이름과 참여 주체
OSEK은 1993년 5월 독일 자동차 업계의 공동 프로젝트로 출발했다. 초기 참여자는 BMW·Bosch·DaimlerChrysler·Opel·Siemens·Volkswagen과 조정자를 맡은 카를스루에 대학 IIIT였다. 프랑스 완성차 업체 PSA와 Renault는 프랑스 자동차 업계 안에서 진행하던 비슷한 프로젝트 VDX를 들고 1994년 OSEK에 합류했고, 1995년 10월 첫 워크숍에서 OSEK/VDX 그룹이 두 규격을 조화시킨 결과를 발표했다.[2]
OSEK은 독일어 “Offene Systeme und deren Schnittstellen für die Elektronik im Kraftfahrzeug”의 약어이고, VDX는 “Vehicle Distributed eXecutive”를 가리킨다. 규격 표지에는 이 약어의 영문 표기인 “Open Systems and the Corresponding Interfaces for Automotive Electronics”가 붙는다.[3]
운영체제 규격의 1.0판은 1995년 9월 11일자이고, 그 저자 명단은 Adam Opel·BMW·Daimler-Benz·Mercedes-Benz·Robert Bosch·Siemens와 카를스루에 대학 소속에 더해 프랑스 Renault 소속을 함께 담고 있다.[1]
규격과 구현의 구분
배포물은 소스나 바이너리가 아니라 문서다. 운영체제 규격은 스스로를 “특정 구현에 결부된 제품 설명이 아니”라고 못박고, 대신 멀티태스킹이 가능한 차량용 실시간 운영체제의 개념과 그 API를 규정한다. 규격은 어느 구현이든 지켜야 하는 일반 기술로 읽히며, 호출 인터페이스와 매개변수의 의미·선언, 가능한 오류 코드가 그 대상이다. 구현자는 규격이 구현 특이사항으로 지정한 항목을 스스로 문서화해야 하고, 인증 절차가 구현의 규격 적합성을 확인한다.[1]
적합성 클래스
기능과 자원 요구가 제각각인 제어기들을 하나의 규격으로 덮기 위해 적합성 클래스(conformance class)를 넷 두었다. 어떤 클래스의 서비스를 정해진 능력 범위대로 모두 제공해야 그 클래스에 적합한 구현이 되고, 같은 클래스를 대상으로 작성된 응용은 그 클래스의 다른 구현으로 이식될 수 있어야 한다.[1]
정적 구성
시간이 촉박한 응용을 위해 시스템 객체의 동적 생성은 규격에서 빠졌다. 객체 생성은 실행 시점이 아니라 시스템 생성 단계로 옮겨졌고, 태스크·자원·서비스의 수는 사용자가 정적으로 지정한다. 운영체제는 정적으로 구성되고 정적으로 크기가 정해지며, 실행 중에는 바꿀 수 없다. 규격이 자동차 요구에 맞춰 든 특징 목록에는 이 정적 구성과 나란히, 구현이 예측 가능하고 문서화된 동작을 갖추게 하는 것과 예측 가능한 성능 파라미터를 낼 수 있게 하는 것이 들어 있다.[1]
정적 선언을 적는 자리가 OIL(OSEK Implementation Language)이다. 태스크·알람 같은 OSEK 객체 전부를 이식 가능한 형태로 기술하는 구성 언어이며, 하나의 CPU에 하나의 OIL 기술이 대응한다. OIL 파일은 손으로 쓸 수도, 구성 도구가 생성할 수도 있다.[3]
빌드 흐름
정적 구성은 빌드 과정의 모양을 바꾼다. OIL 기술은 시스템 생성기(system generator)에 입력되고, 생성기는 그 선언을 C 소스로 펼친다. 이 생성물은 사용자가 쓴 소스와 함께 컴파일되며, 라이브러리 형태로 제공되는 서브시스템은 링커가 통합한다. 결과는 커널과 응용이 하나로 합쳐진 실행 파일 한 개다.[3]
운영체제를 따로 설치해 두고 그 위에 응용을 올리는 그림이 아니라는 뜻이다. 구성이 바뀌면 생성기부터 다시 돌려 빌드해야 한다.
구현체
규격이 문서인 만큼 구현은 상용과 오픈소스 양쪽에서 나왔다. 상용 쪽에서는 Elektrobit이 부트로더나 비 AUTOSAR 프로젝트처럼 작은 응용을 겨냥한 OSEK/VDX 준수 임베디드 실시간 운영체제를 내놓고 8비트·16비트 마이크로컨트롤러에 맞는다고 밝힌다.[4] 오픈소스 쪽 사례로는 ERIKA Enterprise가 있다. OSEK/VDX 인증을 받았고 GPL에 링킹 예외를 더한 라이선스로 배포되며, 개발 환경인 RT-Druid가 OIL 언어를 읽어 커널 C 소스를 생성한다. 적합성 클래스는 BCC1·BCC2·ECC1·ECC2를 지원한다.[5]
표준화와 그 이후
운영체제 규격은 ISO 17356 시리즈의 3번 파트로 국제 표준이 되었다 — ISO 17356-3이 그것이다.[6]
AUTOSAR는 이 파트를 자기 운영체제의 기반으로 삼았고, OSEK OS용으로 쓰인 응용이 그대로 동작하도록 API 하위 호환을 요구한다.[7] 확장된 쪽의 기능은 AUTOSAR OS에서 다룬다. 규격이 정의하는 개별 객체는 태스크, 인터럽트 처리, 알람, 훅 루틴에서 각각 다루고, 자원 객체가 쓰는 우선순위 상한 규칙은 우선순위 상한 프로토콜에서 다룬다.