Linux и обычные x86-процессоры — «мозг» самой передовой ракеты SpaceX Falcon 9

На ZDNet на днях вышла весьма интересная заметка — автор обобщил имеющиеся сведения о программном обеспечении, используемом в ракете-носителе SpaceX Falcon 9 — самой передовой и самой надежной ракете на сегодняшний день. Это выдержки из  различных обсуждений и интервью с сотрудниками SpaceX, так что информацию можно считать официальной. Ниже проводим ключевые тезисы.

• Как и суперкомпьютеры, устройства Интернета вещей (IoT) и многие критически важные устройства, ракета Falcon 9 работает под управление ОС Linux. Если быть точнее, встроенная операционная система Falcon 9 представляет собой урезанный Linux, работающий на трех обычных двухъядерных CPU на архитектуре x86, дублирующих друг друга для повышенной отказоустойчивости.
• Это самые обычные чипы без особого усиленного исполнения или радиационной защиты — возвращаемая первая ступень находится в открытом космосе относительно недолго и резервирования достаточно;
• Конкретная модель используемого CPU не сообщается, но использование обычных x86-совместимых чипов — обычная практика в космической индустрии. Например, управляющий мультиплексор и демультиплексор (C&C MDM) МКС оснащен винтажным CPU Intel 80386SX с частотой 20 МГц (1988 года выпуска), а в повседневной работе на станции используются ноутбуки HP ZBook 15s с Debian Linux, Scientific Linux или Windows 10. Linux-системы служат как удаленные терминалы к C&C MDM, а Windows — для чтения электронной почты, просмотра Web и развлечений.
• Управляющее полетом Falcon 9 ПО написано на языке C/C++, которое работает параллельно на каждом из трех бортовых ПК, как отмечалось выше, для повышения отказоустойчивости. В отличие от потребительских устройств, здесь нет права на ошибку. Только при полном совпадении на всех трех вычислительных узлах команда принимается микроконтроллером, отвечающий за управление двигателями и решетчатыми рулями. В противном случае выполняется последняя правильная инструкция.
• Если один чип начинает «глючить», система переходит на два резервных, и только при точном совпадении результата команда принимается. Если хотя бы один компьютер сохранит работоспособность, запуск все равно может быть успешно произведен.
• Соответствующее ПО для работы бортовых систем Falcon 9, симулятор ракеты, инструментарий для тестирования кода, управляющего полетом, коммуникационный код и ПО для анализа полета с наземных систем разработано командой Flight Software, в которую входит около 35 специалистов. Частью этой команды является и небезызвестный украинец Алексей Пахунов, о котором за последнее время не писал только ленивый — по утверждению некоторых СМИ он чуть ли не сам разработал Crew Dragon (это ложь). На самом деле,  Алексей Пахунов никакого отношения к пилотируемому кораблю SpaceX не имеет.
• Перед фактическим запуском ПО и оборудование управления полетом тестируется в симуляторе, где моделируются различные условия полета и внештатные ситуации.
• Первый в мире частный пилотируемый корабль Crew Dragon также использует Linux и полетное ПО на C++. Интерфейс, с которым работают астронавты, реализован на базе web-приложения на JavaScript, открываемого в Chromium. Управление производится через сенсорный экран, но на случай сбоя имеется и кнопочная панель для управления космическим кораблем.

Источник: ZDNet и Opennet