PTC Perc Datenblatt

DATENBLATT
PTC Perc
®
WENN MILLISEKUNDEN DEN UNTERSCHIED AUSMACHEN
Die Virtual-Machine-Lösungen und Entwicklungstools
der PTC Perc Produktfamilie für Systeme mit einem oder
mehreren Prozessorkernen haben sich für komplexe,
erfolgskritische Echtzeitanwendungen bestens bewährt.
Java Virtual Machines (VMs) sind heute
allgegenwärtig, insbesondere in der wachsenden
Welt des Internets der Dinge (Internet of Things,
IoT) und des industriellen Internets der Dinge
(Industrial Internet of Things, IIoT). Doch für
den Einsatz in anspruchsvollen eingebetteten
Anwendungen sind traditionelle Java VMs im
Allgemeinen zu unvorhersehbar und unzuverlässig.
PTC Perc verbindet vorhersehbare und zuverlässige
Performance mit Kompatibilität mit der Java
Standard Edition.
PTC Perc bietet klare, überzeugende Vorzüge: einen
produktiveren Entwicklungszyklus und effizientere,
zuverlässigere Programme. Diese Vorteile führen
zu einer schnelleren Markteinführung, niedrigeren
Kosten und höherer Kundenzufriedenheit. Darum
ist PTC Perc die am häufigsten in der Praxis
bewährte VM für Echtzeit-Java-Entwickler.
Produktiverer Entwicklungszyklus
PTC Perc bietet volle Kompatibilität mit den
Standard-Klassenbibliotheken der Standard
Edition – und nicht nur mit eingeschränkten
„Personal“-, „Micro“- oder „Compact“-Teilmengen.
Damit genießen Entwickler eine bessere
Bibliotheksunterstützung und können komplexere
Anwendungen entwickeln. Leistungsstarke
Entwicklungstools wie symbolische Debugger
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sowie Laufzeit-Leistungsmonitore und
-Profilerstellungsfunktionen sorgen für ein
umfassendes Entwicklungserlebnis. Integrierte
Management-APIs und Befehls-Shells ermöglichen
Einblick und Kontrolle über die internen Abläufe der
VM. Für alle wichtigen Echtzeitbetriebssysteme sind
vielfältige native Compiler- und BetriebssystemPortierungen verfügbar.
Effizientere und zuverlässigere Programme
Mit einem branchenführenden, patentierten
Echtzeit-Garbage-Collector von höchster
Zuverlässigkeit und Performance bietet PTC Perc
bislang nie dagewesene, bis auf die Millisekunde
genaue Vorhersagbarkeit in Echtzeit. EchtzeitThreads, -Synchronisierung und -Timer bieten
Entwicklern die ultimative Plattform für die
Verwaltung der Anwendungsausführung
mit deterministischem, zuverlässigem
Echtzeitverhalten.
Dank umfassender, voroptimierter Bibliotheken
können sich Entwickler ganz auf die Optimierung
anwendungsspezifischer Module konzentrieren.
Insgesamt machen diese Leistungsmerkmale PTC
Perc zur idealen VM-Umgebung und zum perfekten
Toolset für Software, speziell für komplexe Projekte
wie intelligente Gateways, Echtzeit-Leitsysteme,
Netzwerkinfrastruktur-Managementebenen und
industrielle Automation.
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PTC Perc Unterstützung für moderne Prozessoren
PTC Perc ist sowohl als Einzelprozessorvariante
als auch als SMP-Variante mit Unterstützung
für Systeme mit mehreren Prozessorkernen
erhältlich. PTC Perc ist außerdem für 32-Bit- und
64-Bit-Mikroprozessorfamilien verfügbar.
Java ist eine Programmiersprache und
Ausführungsumgebung mit integrierter
Unterstützung für Parallelisierung, die für
Prozessoren mit mehreren Kernen hervorragend
geeignet ist. Die meisten Garbage-CollectionTechnologien sind allerdings nicht strukturiert und
nutzen die Vorteile mehrerer Prozessoren nicht aus,
da sie auf Systemen mit mehreren Prozessorkernen
nicht parallel laufen können. Um die Leistung dieser
neuen Prozessoren in vollem Umfang auszunutzen,
ist eine intelligentere GC-Technologie erforderlich.
PTC Perc löst einige der größten
Herausforderungen, die es gibt, und verbindet
vorhersehbare und zuverlässige Performance
mit Kompatibilität mit der Java Standard Edition.
Dadurch ist es mittlerweile eine der meistgenutzten
Virtual Machines im Echtzeitbereich.
Moderne Anwendungen werden immer komplexer
und umfangreicher. Dadurch belasten sie die
Hardwareplattformen, auf denen sie laufen,
ganz erheblich. Die Industrie hat mit Systemen
mit mehreren Prozessen oder Prozessorkernen
auf diese Herausforderung reagiert. PTC
Perc erfüllt die Anforderungen dieser neuen
Architekturen und bietet darüber hinaus
alle Leistungsmerkmale, Funktionen und die
Performance, die Entwickler von Embedded
Software und Echtzeitanwendungen benötigen.
Durch die parallele Garbage Collection (GC) in
PTC Perc werden nicht verwendete Objekte
von mehreren Prozessoren gesammelt,
während Verarbeitungs-Threads der JavaApplikation parallel weiterlaufen. So kann
die Garbage-Collection-Rate optimal mit der
Speicherzuordnungsrate der Anwendung
abgestimmt werden.
SMP-Planung mit PTC Perc
ZEITGEBER/DISPATCHER
Priorität 32
Java-Thread
GC-Worker-Thread
GC-Worker-Thread
Java-Thread
Java-Thread
GC-Worker-Thread
GC-Worker-Thread
Nativ
Java-Thread
Java-Thread
Höchste
Priorität
Nativ
Java-Thread
Java-Thread
Java-Thread
Java-Thread
Zurückgestellter
Thread
Nativ
Priorität 3
Priorität 2
Priorität 1
KERN 0
KERN 1
KERN 2
KERN 3
Java-Thread
Java-Thread
WARTESCHLANGE
BEREIT
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SMP-spezifische Leistungsmerkmale von PTC Perc:
Linux
Hardware
• Beeindruckendes deterministisches
Echtzeitverhalten mit typischer Wartezeit von
<1 ms auf x86 mit 1,6 GHz oder höher
PTC Perc IoT Gateway Stack
• Unterstützung für Linux /x86-, Linux/PPC- und Linux/
ARM-SMP-Kernels und beliebte Multiprozessorkernfähige RTOS (RealTime Operating Systems)
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die nicht nur die Netzwerksoftware enthalten,
sondern auch Java-VMs und IoT-Plattformdienste
und -Bibliotheken. VDC Research, ein führendes
Marktforschungsunternehmen, das sich mit dem
Internet der Dinge und dem Markt für eingebettete
Software beschäftigt, geht davon aus, dass
„selbst neuere Geräteklassen wie Gateways
Echtzeitfunktionen für automatisierungs-/
steuerungsorientierte Anwendungen“ benötigen. Für
Anwendungen, die Echtzeit-Performance und IoTKonnektivität erfordern, ist PTC Perc die ideale Lösung.
Intelligente Gateways für IoT/IIoT/M2M und
PTC Perc
Mit dem Internet der Dinge entstand eine neue
Klasse von Hardware, die Endgeräte und Sensoren
mit der Cloud verbindet. Viele dieser Geräte
werden mit Softwareerweiterungen geliefert,
Drittanbietertools
Eclipse
Native Toolchain
ENTWICKLUNGS-HOST
Profil erstellen
Debuggen
Natives Kompilieren/Debuggen
AnwendungsC/C++-Code-Thread
Direktspeicher
Analysieren
Virtual-Machine-API
Verwalten
Shell
PProfiler
Kompilieren
Timing-API
PConsole
Java-Anwendungscode
Java SE-Bibliotheken
Shell
Statischer Link
Drittanbieterbibliotheken
Accelerator
Update
PTC Perc Echtzeit-Java
• Inkrementelle GC, kann durch Java-Threads mit
höherer Priorität außer Kraft gesetzt werden
ROMizer
Cloud
OSGi
• Neuer Garbage Collector (GC) mit Multithreading
läuft schneller und nutzt die verfügbaren CPUs/
Prozessorkerne aus
PTC Perc Tools
Gerät
Konfig
Web
• Festlegen der Affinität der verfügbaren CPUs/
Prozessorkerne auf PTC Perc SMP für Mischung
aus Java- und nativen Anwendungen
DB
Anwendungscode (Java)
• Parallele Ausführung mehrerer Java-Threads in
allen verfügbaren CPUs/Prozessorkernen
JNI
PTC PERC VIRTUAL MACHINE
RTOS/CPU
ZIELSYSTEM
PTC Perc Toolchain
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Hauptmerkmale
Standard-Klassenbibliotheken
• Die überzeugendsten Leistungsmerkmale von
Java (inklusive JNI, RMI, JDBC, Sammlungen,
Parallelisierbarkeit, XML usw.) als Bestandteil
der Standard Edition
Eingebettete Grafikunterstützung
• AWT/Swing auf ausgewählten Plattformen
• Direktspeicher-API für Compiler-optimierten
Zugriff auf Puffer und Memory Mapped I/O
VM-Management-API
• Feinabstimmung während der Bearbeitung
• Programmgesteuerter Zugriff auf PTC Perc
VM-Threads, Monitore, Arbeitsspeicher, GC,
Dateien und Netzwerk
PConsole- und PProfiler-Tools
• Grafische Darstellung der
Arbeitsspeicherauslastung, Thread-Aktivität
und CPU-Auslastung von Java-Applikationen
• Kürzere Time-to-Market und Optimierung der
System-Performance durch schnelle Erkennung
und Korrektur von Speicherlecks und Engpässen
ROMizer
• Schnellere Ausführung durch statische
Verknüpfung von VM, Bibliotheken und
Anwendungs-Objektcode in einem einzigen
ausführbaren Abbild
Unterstützung für Ancillary Tool
• Nutzung von RTOS-Anbieter- und nativen
Entwicklungs-Toolchains
Weitere Informationen: ptc.com/developer-tools/perc
Accelerator
• AOT und JIT liefern überragende Performance
durch bis zu 20-mal größere Leistung als
interpretierte Implementierungen
• Dynamisches Laden von nativ kompilierten
Java-Klassen
Shell
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J07570–PTC Perc–0816–de
• Kürzere Entwicklungsdauer durch direkten
Zugriff auf die laufende VM über serielle oder
Telnet-Verbindung
• Optimierung der System-Performance und
Funktionalität durch Remote-Visualisierung
von Informationen und direkte Steuerung der
laufenden VM-Klassen
Remote-Debuggen
• Weniger Zeit-, Geld- und Programmieraufwand
• Nahtloses Debuggen auf dem Zielgerät
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