[PDF] Nuclear Safety Research Forum 2009

○発電用軽水型原子炉施設の安全機能の 重要度分類に関する審査指針

平 成 2 年 8 月 3 0 日 原子力安全委員会決定

一部改訂 平成18年 9月19日 原子力安全委員会

一部改訂 平成21年 3月 9日 原子力安全委員会

Ⅰ．目的

本指針は、発電用軽水型原子炉（以下「軽水炉」という。）施設の安全性を確保するため に必要な各種の機能（以下「安全機能」という。）について、安全上の見地からそれらの相 対的重要度を定め、もって、これらの機能を果たすべき構築物、系統及び機器の設計に対 して、適切な要求を課すための基礎を定めることを目的とするものである。

Ⅱ．本指針の位置付けと適用範囲

本指針は、軽水炉の設置許可申請（変更許可申請を含む。以下同じ。）に係る安全審査に おいて、「発電用軽水型原子炉施設に関する安全設計審査指針」（以下「安全設計審査指針」 という。）に定める各指針の具体的な適用に当たって、安全機能の重要度についての判断の めやすを与えるものである。

Ⅲ．安全機能の重要度分類

１．安全機能の区分 安全機能を有する構築物、系統及び機器を、それが果たす安全機能の性質に応じて、

次の２種に分類する。

(１) その機能の喪失により、原子炉施設を異常状態に陥れ、もって一般公衆ないし従 事者に過度の放射線被ばくを及ぼすおそれのあるもの（異常発生防止系。以下「Ｐ Ｓ」という。）。

(２) 原子炉施設の異常状態において、この拡大を防止し、又はこれを速やかに収束せ しめ、もって一般公衆ないし従事者に及ぼすおそれのある過度の放射線被ばくを防 止し、又は緩和する機能を有するもの（異常影響緩和系。以下「ＭＳ」という。）。

２．重要度分類 ＰＳ及びＭＳのそれぞれに属する構築物、系統及び機器を、その有する安全機能の重

要度に応じ、それぞれクラス１、クラス２及びクラス３に分類する。それぞれのクラス

1

の呼称は第１表に掲げるとおりとし、それぞれのクラスに属する構築物、系統及び機器 の定義並びにその安全機能は、第２表に掲げるとおりとする。

第１表 安全上の機能別重要度分類

安全機能を有する構築物、系統

機能による分類

^及び機器 安全機能を有しな

重要度による分類

安全に関連する構 築物、系統及び機 器

Всё что угодно кроме денег; можно к кровати привязать

Связующее звено между архитектурами Мэппинг данных интернета в книгу Excel Прямой доступ к публичной информации Автоматическое создание обзора файловой базы для твёрдой копии

file___D_DVDFilter_bazaarCPP TO PDF TO HTMLoutput_htmlpg_0.htm

Самые разные бумажки под рукой превращаются в стикеры

Смотря на чём считали.

В основном укладываюсь.

City_hunt_crow.

Do you think I'm looking tragic.

Scan and review device.

Scan and make the best of bluray.

Обоснование увеличения квоты.

Ореол при доступе к прологу.

Система с параллельными процессами не рассчитана ни на работу с накопителями, ни на сетевые технологии; т.е. непонятно как работают сервера интернета.

Если руны читать каждый день, то конечно дифтонги появятся.

Маскировка системы гейтов, сущность из пятого элемента.

То есть корона в другой режим перешла.

Дисперсия DivX.

В пентагоне кличка негр.

В ленинграде кличка антибиотик.

1996 and december.

Rhythm of the world.

Shelly-a-pætionat.

Fozzy mediality.

Who is the master, who is the slave.

Паника ребёнка дорого стоит.

Several beautiful faces.

Дисперсия DivX с изменённой физикой.

MS Excel Tutorial. Example 2 - Simple neuro networks.xlsx

Планета не может существовать без звезды.

Кабели вёрткие, их никуда положить нельзя Первая буква книги - дежавю разворота словаря - ждём вдохновения Разбиение информации на концепции (целостные блоки) и вопрос удобства систем хранения Своевременно Система фильтров для каскадного доступа к сложным архивам

Перегрузка микрокода наноструктур: добавлены пролог (ciao) и summary книги о природе времени

Уитроу, Дж. - Естественная философия времени.doc Source: 5543 sentences | Summary: 56 sentences (1.0%)

и, что, в, который столь настойчиво в наши дни искали Эйнштейн и дру- гие ученые, и след., и годами., в сборнике, не, и промежуток, и дают.

ка «телеологический» в качестве неявного упрека. Однако ни один человек, имеющий дело с живыми существами, не может игнори- ровать эту направленность». (См. его работу: I. Z. Y о u n g, Evo- lution Nerveous System, в: «Evolution: Essays on Aspects of Evolu- tionary Biology», edited by G. R. de Beer, Oxford, 1938, p, 180.) 1 Отвергая это заключение, Т. Голд на недавней Сольвейской конференции («La Structure et I'Evolution de 1'Univers», ed. R. Stoops, Bruxelles, 1958, p. 95) утверждал, что если частицы могут рассматриваться в конце концов как бесконечно удаляющиеся друг от друга, то и вначале их можно рассматривать бесконечно дале- кими друг от друга. Однако существенно не дают никакого преимущества в борьбе за существо- вание. Дж. К- Уиллис обратил внимание на замечатель- ную множественность формы в семействе водных расте- ний, известных как Postodemaceae (около 40 родов и это очевидно в случае растений. По сравнению с живот- ными они являются пассивными организмами и, как 1 С. Darwin , More Letters, ed. F. Darwin and A. G. Weward, vol. II, London, 1903, p. 20. 1 F. E. Zeuner , Dating the Past, London, 4th edn., 1958, p. 392. если только возможно представить движение, суще- ствующее без души как своей движущей силы 2. Арис- тотель <не стал развивать этой мысли, так как Он счи- тал, что, когда мы исследуем природу и роль времени, мы ведем себя как существа, обладающие душой, для которой время представляет тот аспект движения, кото- рый делает движение измеримым. Более того, по его мнению Technology, ed. С. Singer et al., Vol. l, Oxford, 1954, p. 126. многие из наиболее древних цивилизаций, например цивилизация Ура, основывались на поклонении Луне. Фазы Луны представляли живой пример вечной повторяемости и служили более очевидной единицей времени, чем сол- нечный год. В индоевропейских языках мы также находим, что большинство слов для обозначения месяца и Луны происходят от одного и того же корня те, наприме р в ла- тыним ы имеем mensis и metior, «to measure» («измерять», См. «в одно и то же время», так как для него просто не имеется никакого времени, общего различным скоро- стям. Точно так же ребенок представляет «до» и 2 Однако Харрод осторожно отметил (стр. 62), что ему не нужен общий принцип однородности природы, а нужна лишь «одно- родность, ограниченная в пространстве и времени и сферой примене- ния», и что его утверждения справедливы только с вероятностью, а не с достоверностью. Этот взгляд под- разумевает, что наше отношение к прошлому и буду- щему было бы симметричным, если бы не некоторая случайная причуда ума. Такой взгляд упускает из вида, что, когда мы вспоминаем прошлое, а также когда мы передавались потомству устно. Д. Кэй (D. К а у, Memory: what it is and how to improve it, London, 1888, p. 18, примечание) рассказывает, как про- славленный миссионер д-р Моффат был удивлен, найдя вскоре после произнесения длинной проповеди группе африканских тузем- цев, что один из них — обыкновенный с виду юноша — повторил ее полностью внимательной толпе с необычайной точностью, имитируя так близко, как он мог Значительно более удовлетворительный анали з па- мяти был дан Ф. Бартлеттом в его книге «Вспомина- ние» («Remembering»), впервые опубликованной в 1 F, С. Bartlett , Remembering, Cambridge, 1932, p. 3. Эти цифры изоморф- ны также коротким и длинны м сигналам (точкам и ти- ре) азбуки Морзе. Далее, если сообщение закодирова- но в виде определенной, и в общем длинной, последова- тельности двух символов 1 и 0, то естественно Обычно частота заключается между 50 и 200 в секунду, хотя в ис- ключительных случая х она достигает 500 в секунду. L. L a p i с q u е, «С. Rend. Riese , Descartes's Ideas of Brain Function, в: The History and Philosophy of Knowledge of the Brain and its Functions (ed. F. N. L. Poynter), Oxford, 1958, p. 118. а С другой стороны, согласно У. Торпу (W. H. Thorpe , Learn- ing and Instinct in Animals, London, 1956, p. 151), молекулярная теория особенно привлекательна для тех, кто имеет дело с мозгом насекомых. Мозг насекомых так мал, что трудно представить себе существование внутри него необходимого числа цепей, требуемых теорией обратной связи (reverberatory trace theory). 1 В связи с этим интересно сравнить замечание Канта о «место- нахождении души», цитируемое Чарлзом Шеррингтоном в его гиффордской лекции (Charle s Sherrington , Man o n his Na- ture, Pelican ed., London, 1955, p. 206), что «нельзя приписать про- странственного отношения тому, что определено только во времени» однако позднее возвращалась к кормушкам, загля- дывала один раз в первую, дважды во вторую и один раз в третью. После этого она открывала четвертую кормушку и, не найдя в ней ничего, переходила к пятой и извлекала из нее единственную пор- цию. Остальные кормушки она оставляла нетронутыми. Стремление Как подчеркивалось Кантом и Брауэром, интуицио- нистская точка зрения связана с идеей времени и с 1 Т. Hobbes , The English Works of Thomas Hobbes of Mal- mesbury (ed. Sir Willia m Holdsworth, Bt.), vol. VII, London, 1839, p. 283. 1 С. S, Peirce , Collected Papers (ed. C. Hartshorne and , 32, 1936, 216—228, статья вошла в сборник: «Logic and Knowledge» (ed. R. C, Marsh), London, 1956, p. 347—363. Тем не менее спустя несколько столетий мы находим, что Кеплер в своей «Диоптрике», опубликованной в Аксиома V именуется «постулатом однородности про- странства», поскольку она говорит о том, что расстоя- ние", покрываемое световыми сигналам и за промежуток времени, истекший между двум я данным и эпохам и Ибо если | и |0 удовлетворяют формуле (3) пр и одних и тех же значения х t\, t2 и /0, то отсюда следует, (6) Из условия (5) пр и сравнени и соотношений (3) и (6) следует, что где L (а) не зависит от t. Сравнивая с (7), мы видим, что \(t) 1 Мы видим, что формулы (16) и (18) в отличие от (13) не со- держат никаких постоянных с временной размерностью. а также человек для под- водной локации и т. Д. (D. R. G- г i f f i n, Listening in the Dark. New Haven, 1958), ибо теория Эйнштейна отнюдь не ограничена электродинамикой и «совершенно не зависит от наших взглядов на природу фундаментальных взаимо- действий между элементарными частицами». Роль Пуанкаре была подвергнута критическому рассмотрению также и французским исто- риком науки Р. Татоном (R. T a t о п. Reason and Chance in Scien- tifi c Discovery, translated by A. J. Romerans, London, 1957, p. 135). Согласно Татону, хотя Пуанкаре и знал, что Следовательно, сравнивая (25) и (26), мы видим, что функция ф должна быть такой, что для всех значений переменной t шение k = а, а следовательно, и Поскольку t2 = о^', t' = a/i и t = ^(^ + t\), где t есть время, которое А приписывает прибытию (и отражению) сигнала в В, то отсюда следует, что (30) Следовательно, мы делаем вывод, что, хотя А и В при- шли к согласию относительно временного поряда собы- тий в В, они будут приписывать различные меры вре- менным интервалам между любыми двумя мгновениями в В. (35) так что, кроме знак а V (который обязан несимметрич- ному выбору направлений осей х и х'), мы находим, что преобразования Лоренца являются взаимно-обратимы- ми, в согласии с принципом относительности, который лежит в основе теории '. Enquiry Concerning the Principles of Natura l Knowledge», Cambridge, Подобным же об- разом мы наблюдаем, что, если У = с, тогда и = с независимо от величины и', 2 Интересно отметить, что в то время, как Ньютон, а также Эйнштейн в 1917 году рассматривал и вселенную как пребывающую в одном и том же состоянии во время всей своей истории, Декарт ds2 = ütt2 — -i-Я2 (0 do2, (16) где do — элемент длины в пространстве постоянной кривизны, a R(t)—функция космического времени /, где /i и t2 — времена запаздывани я и опережения, соот- ветственно, события Е, зарегистрированные А посред- ством часов, которые синхронизованы с естественной шкало й времени в А, наприме р с «атомным и часами». Из этих формул следует, что Go d el , в сборнике: Alber t Einstein : Philosopher- Scientist (ed. P. A. Schupp), Evanston, 1949, p. 560. 2 К. Go del , op. Поскольку (2) также получается в результате простой замены t на — t в (1), мы делаем вывод о том, что при обращении времени модель с горизонтом событий Но ка к бы мы ни симпатизировали точке зрения Смарта, заключающейся, в том, что не следует рассма- триват ь врем я ка к конкретную вещь (реифицировать время) и что, строго говоря, ошибочно говорить о нем как «текущем» в определенном направлении, его подход к обращению времен и следует рассматривать либо как 2 A. Grünbaum , Carnap's Views on the Foundation s of Geo- metry, в: «The Philosophy of Rudolf Carnap » (ed. P. A. Schilpp), Library of Livin g Philosophers, New York, 1961. Наиболее вероятным распределением является распределение, для которого P максимально; найдено, что оно соответствует выравнивани ю темпера- тур в 1 и 2. 1 Точка зрения Мактаггарта, согласно которой бесконечный регресс «порочен», может находиться в противоречии с точкой зре- ния Данна (J. W. Dunne , An Experiment and Time, 3rd edition, London, 1934, reprinted, 1958, p. 197), что «дурная бесконечность, помимо прочего, является надлежащим и правильным описанием отношения ума к объективной вселенной». 1 Когда с равн а единице, прямы е LM' и L'M, по которым све- товые конуса пересекают плоскость . Следовательно, Е\Е3 находится внутри световых конусов в Е{ и £3. Но это будет иметь место не только, когда иг < 1 и ы2 < 1, но и тогда, когда ud и ы2 превышают единицу, то есть когда они больше скорости света. Например, если 3 Если и «i, и Иг имеют бесконечные значения, и вани я пары электрон-позитрон и аннигиляции могут быть переистолкованы на основе представления об од- ном электроне, движущемся вперед и вспять ' в обычном времени (или на основе представления об электроне, который может в один и тот же момент времени быть более чем в одном месте).

Ещё пару инфарктов, и полетят все ёбаные надписи на пирамидах

Прекрасно! Однако, сколько бы мы ни искали, все равно не нашли бы в этом перечне, к примеру, даты объявления Второй мировой войны или капитуляции Германии. Тем не менее это нисколько не смущает «теоретиков». В 1942 году один «специалист», некто Р. Фортих, разочарованный тем, что ход истории опроверг предначертания пирамиды, пришел к выводу, что вся система «пирамидальных» символов нуждается в корректировке, поскольку сразу же за входом в «Прихожую» — вымощенную известняковой плиткой — пол становится гранитным. Поэтому, говорил он, «будет логично еще раз пересмотреть шкалу времени».

Про виды накопителей

DVD - А4 Допустимо

DVD DL - А8 Допустимо с оговорками

BLURAY - А24 Недопустимо; а вообще звезда перешла в другой режим

Golographic - А500 Недопустимо; а вообще это происки Диндикова

Regional - А300000 Недопустимо; а вообще это диадема

Так вот та, что написана по правилам, кажется работает - вот отфильтрованный результат

we've missed you for the last 11.352476851852 days.

НННННННННННННээээ

заражение при записи на матрицу :)

хрусталь - хрущёв сталин, омлет - гамлет...

ау

зоммби

а то что на заборе - из математики

НННННННННННННээээ

заражение при записи на матрицу :)

хрусталь - хрущёв сталин, омлет - гамлет...

ау

зоммби

а то что на заборе - из математики

короче у меня уже два DVD с CRC ошибками; толерантные к таким ошибкам только текстовые файлы :)

батюшки да как же это так не могу найти ничего nat проклятый наверно сижу в линуксе работаю в xp и нате вам хрен с маслом

на deepblue считайте перспективы

we've missed you for the last 3.7604050925926 days.

НННННННННННННээээ

НННННННННННННээээ

НННННННННННННээээ

НННННННННННННээээ

на NAT поиск должен пахать? )

столько доставал и получилось за одну ночь )

по чём сейчас конфеты "аэрофлот" в старко? )

где взять сводный Excel всех торговых объектов Гомеля?

распечатайте пожалуйста две страницы текста

ребята у кого принтер дома распечатайте мне две страницы я живу на ледовом

нее далеко

НННННННННННННээээ

"извините, вы орбиту мкс не знаете? а то что-то висит в небе, может это мкс?"

:мокрая_писька:

твёрдая обложка от $14 в cif

кстати за садизм деньги платят

вмешались высшие силы, и я сейчас здесь

оказывается чашки из плотной керамики чреваты исчезновением денег

я не вижу геополитическую ситуацию, но кгб за удовольствие ответит в месте с президентом )

а падла которая поставила пробел пусть повесится на осине

НННННННННННННээээ

цианид в малых дозах - сердечные спазмы, разрушение эмали )

мракобес)

mctrane: привет

дарова

sepultura и theatre of tragedy - какие там ставки были?

кто в курсе как на 250-гиговом венике расшарить 600 гиг? :)

suse что-ли хорошо пингуется

а что в китае с молоком было

ну и как, хеш наверно интересный

я могу проверить "абсэнт"

ну дак как, божья коровка чего хотела?

И_про_что_здесь.EXE Toshiba.tib )

зачем ты это пишешь тут

остынь бмп

продайте флэшку )

Куда?

на белецкого заждались

ватикан заметил клавиатуру в сугробе?

как flame со сленга переводится

slovakelf)

mctrane: пересмотри матрицу )

а ты температуру померяй:в носу:

Новосельцев: christ novoselic - гитарист нирваны

иии???

а джоди фостер пользовалась спутниковым каналом

лохи

только лохи и знают чем там джоди фостер пользуется:лол:

cpu прикольное сокращение )

cpu - corba+python+udaff )

:вправо:йа:колхознег::влево:

huebe tut est'? )

скажи а что это такое 208 гиг весит ?

скрипт наверно строку заменил )

контакт, позвоню ка я в минобороны и журналистам

телефон дать мО?)

mctrane: снеговичок ляписа есть?

не-а

а чего гомельэнерго рядом с сожем? )

Если вы такие умные, то почему строем не ходите ?

как меня канадка нашла интересно

hardware abstraction layer переводится как лохи

divine intervention would cause certain diagnosis )

nu dak che, huebe tut est? )

s beleckogo )

при шизофрении ставить xp поверх suse противопоказано )

а в 2002 в минске было задымление всего города или нет? )

НННННННННННННээээ

НННННННННННННээээ

диалогами у нас только кгб занимается

we've missed you for the last 1.4474537037037 days.

НННННННННННННээээ

НННННННННННННээээ

НННННННННННННээээ

-+:+

"Бог на рубеже тысячелетий", 3 тома по 500 страниц + энциклопедия DVD, книга 600$ на заказ

[22:31:01] +slovakelf+ "Бог на рубеже тысячелетий", 3 тома по 500 страниц + энциклопедия DVD, книга 600$ на заказ

"Бог на рубеже тысячелетий", 3 тома по 500 страниц + энциклопедия DVD, книга 600$ на заказ

8oадурЭл???

"Бог на рубеже тысячелетий", 3 тома по 500 страниц + энциклопедия DVD, книга 600$ на заказ

600 бачей????

8o

:не шали: рекламу и торги в раздел форума, плиз

+_+

:ля-ля: не, я у тебя никогда ничего качать не буду

лохи

ННННННННННННННННННээээ

очков. До кика осталось еще 15...

+3 очков). До кика еще 12 очков. Осталось 285 секунд.

+3 очков). До кика еще 9 очков. Осталось 281 секунд.

+3 очков). До кика еще 6 очков. Осталось 271 секунд.

+3 очков). До кика еще 3 очков. Осталось 247 секунд.

ты был кикнут решением голосования на хабе! Отдыхай... ;)

Ваша регистрация будет активна ещё 30 дней.

ННННННННННННННННээээ

НННННННННННННээээ

;)

НННННННННННННээээ

сё ламо :)

mctrane: привет

ку ку

хабов киньте пореальнее

550

Держитесь подальше от 'slovakelf'. Скоро рванет.

синий

хороший сапёр. Он разминировал бомбу!

ксюша не расстраивайся

Tiamat дайте

мот те через комфорт кинуть???али уже не надо?

Absurd: кинь, я там slovakelf

вошёл

Absurd: только что вошёл, кидай slovakelfу

т сильно))

we've missed you for the last 2.604212962963 days.

НННННННННННННээээ

ОБРАТИТЕ ВНИМАНИЕ ) ftp://ftp.iptv.by/incoming/Alex

ОБРАТИТЕ ВНИМАНИЕ ) ftp://ftp.iptv.by/incoming/Alex

догадайтесь чего я жду

ОБРАТИТЕ ВНИМАНИЕ ) ftp://ftp.iptv.by/incoming/Alex

что это?

stasik: папка на FTP )

я понимаю. что в файлах?

stasik: то есть меня как бы видно из виртуальной машины насколько я понял )

ОБРАТИТЕ ВНИМАНИЕ ) ftp://ftp.iptv.by/incoming/Alex

так что там?

прикольно

НННННННННННННээээ

НННННННННННННээээ

НННННННННННННээээ

Держитесь подальше от 'slovakelf'. Скоро рванет.

синий

Ваша регистрация будет активна ещё 30 дней.

НННННННННННННээээ

у меня strongdc и ссылка выводится битой, во flylink ссылка видна? )

Айзек Азимов написал замечательный роман - "Обнажённое солнце", так вот имя главного героя Илайдж Бейли, если прочитать наоборот, получится известное выражение "не ждали" )

mctrane: как тебе новый ник?

джудаст?

НННННННННННННээээ

ННННННННННННННННННээээ

очков. До кика осталось еще 15...

акрыто по истечению времени, отведенного на него!

НННННННННННННээээ

что за хрень ты вылаживаешь

ННННННННННННННННННээээ

очков. До кика осталось еще 15...

+3 очков). До кика еще 12 очков. Осталось 283 секунд.

+3 очков). До кика еще 9 очков. Осталось 200 секунд.

акрыто по истечению времени, отведенного на него!

что будет завтра

kto tut nahuy v durachka igraet

я

we've missed you for the last 1.9467708333333 days.

НННННННННННННээээ

дон кихот намерен поставить автокад )

mctrane: ты не в курсе как считается корреляция двух файлов разных типов?

а чем собираешься считать?

как-бы это н_а_й_т_и к_н_и_г_у "Когда смеются боги"?

Vano: ну смотри пример - в Modern Talking 'Brother Loui'.mp3 есть например слово "easy", и надо найти корреляцию с актёром из 'Дня независимости'.avi Голдблюмом )

извени.. святой дух.. но я в этом не силен

Vano: ну корреляция ты в курсе что такое в общем смысле? )

да.. типа как одно похоже на другое в % соотношении..или в чемнить еще

дааа??

mctrane: "в них тает смысл и гаснут краски дня" не слышала песню?

машина?

mctrane: а ты что, богиня что ли? )

это ты к чему?

mctrane: в фильме "кокон" сексом занимались без прикосновений, то есть там не совсем землянка делилась энергией с героем фильма )

я в курсе

я и так могу)

НННННННННННННээээ

НННННННННННННээээ

а чем типа руты отличаются )

НННННННННННННээээ

вертинская в 91 где была?

Держитесь подальше от 'slovakelf'. Скоро рванет.

зеленый

Ваша регистрация будет активна ещё 30 дней.

НННННННННННННээээ

зеленый

публикация н#а#х#у#й никому не нужна?

абсолютно

stasik: я у тебя не спрашивал

кажись там мат был?

stasik: и что

угу, я помню, ты самый крутой, правила не для тебя

we've missed you for the last 1.7128703703704 days.

НННННННННННННээээ

НННННННННННННээээ

!0125

кому 200 гиг скинуть

E:\COLLECTION_IMAGE+C:\vix\vmware-mount.exe Q: "Mandrake Linux.vmdk" /m:n /v:3

НАРОД ИСКЛЮЧЕНИЕ ВЫЗЫВАЕТСЯ ИЗ DLL МНЕ НАДО ЕГО ОТМЕНИТЬ ИЗ IDA ИЛИ HIEW, КАК МНЕ ЭТО СДЕЛАТЬ?

то есть на матрицу пишется

!2182!2041!0125

slovakelf что в покладах мок!0124

люди где растения для комнаты взять? !1775

у соседки)))

Так как бы улучшается язык - анализ интуитивной программы и той что написана по правилам

Ладно, активный контент, ну нахуй

Схема HTML->PDF->DOC для солидного блога будет работать только на сервере, но никак не на рабочей станции

Asymmetric real-time multiprocessing on multi-core CPUs

By Paul Fischer, TenAsys

The latest multi-core processors are ideal for imple menting multi-OS embedded applications. Virtualisation technology makes it possible for a multi-core system to easily support multiple operating systems on a single computer platform.

■ Many real-time embedded applications can be cost-reduced through the use of multi-core processors, integrating applications previously composed of multiple discrete real-time sub systems into single computing platforms with different real-time tasks running on different processor cores. The key to support different real-time OS tasks on different cores is to use a real-time operating system environment that supports virtualisation. Contrary to popular thought, in most hard real-time systems only a small subset of the processor tasks must be ca pable of delivering hard real-time, or deter ministic, performance. By partitioning a soft ware system into subsets that must perform time-critical processing from those which are not time-critical, critical software tasks can be assigned to dedicated hardware resources, ensuring a robust and responsive system design.

Partitioning resources is not a new idea. It is a common design practice. What is new, espe cially for embedded systems, is the nature of the hardware resources. In the past, an entire processor board or I/O board, such as a dedi cated DSP card, would have been allocated for the purpose of real-time data collection, pro cessing, and control. Expensive communication links would have been used to coordinate these stand-alone dedicated real-time hardware resources with high-level supervisory con trollers. Now that multi-core processors are available, rather than allocating time-critical software to a dedicated processor or I/O board, embedded system designers can assign a real time task to a dedicated processor core. In fact, allocating I/O resources to a specific processor core (or cores) on a multi-core processor has the same effect as dedicating a separate proces sor board, but without the expense of the extra hardware and communications overhead needed to interface the discrete modules.

Having CPU cores that are dedicated to executing their own RTOS and real-time applications, with other CPU core(s) hosting a general-purpose OS such as Windows or Linux, the system designer can not only optimise hard ware resources, he or she can optimise software engineering resources as well. Such a system is an asymmetric multiprocessing system since the processor cores are not being load-shared across a single OS but are dedicated to specific tasks, in this case simultaneously running multiple operating systems.

Real-time programmers know how to work with low-level hardware and they understand how to tune control systems. User-interface, database, and networking programmers know how to work with high-level APIs and they un derstand complex data exchange protocols. By giving each discipline the environment they need to get their job done - a real-time oper ating system for the former and a general purpose operating system for the latter - and hosting both on a single low-cost multi-core platform, one can minimize cost and time-to-market, and maximise the use of one's engi neering resources and software technologies. An added advantage is the ability to host legacy real-time applications on separate core (s), min imising software changes to proven code while simultaneously allowing new application code to be hosted on other cores.

Running legacy RTOS code in a virtual real time machine can also be used to migrate proven real-time applications from obsolete hardware to modern embedded platforms. Be cause I/O can be virtualised, it is possible to simulate old hardware devices, minimising rewrite of proven legacy code. For example, a VMEbus system could be converted to a less ex pensive single-board computer system by in tercepting I/O requests to legacy VMEbus I/O and redirecting those requests to equivalent on board I/O devices. To simplify the development of both real-time and human-directed appli cation elements on the same platform, engi neers should seek out integrated development environments that support both types of pro gramming. For example, Microsoft Visual Stu dio can be used to create both Windows appli­cations and real-time tasks that run on TenAsys' INtime OS, within a single solution file, for

31

Two virtual PCI devices created by the real-time hypervisor are used to implement a shared memory interface between two virtual machines.

With a real-time hypervisor, a quad-core processor can host multiple RTOS and GPOS operating environments.

maximum efficiency. The latest multi-core processors are ideal for implementing multi-OS embedded applications. Virtualisation tech nology, embedded in the processors, makes it possible for a multi-core system to easily sup port multiple operating systems on a single computer platform. For example, all Intel Core microarchitecture processors include hard ware assistance for implementing virtual hard ware systems. A collection of instructions, traps, and a new privileged operating mode is referred to collectively as Intel virtualisation technology, or Intel VT. Intel VT is used by vir tual machine manager (VMM) software to host multiple virtual machines on a single hardware platform. Virtualisation technology fills gaps in standard Intel architecture processors making it easier for a VMM to monitor and control ac cess to the supervisory elements of the Intel ar chitecture processor. In other words, virtuali-sation technology simplifies and assists the process of simultaneously running multiple protected-mode operating systems on a single hardware platform. Virtualisation hardware, such as that integrated into the latest multi-core processors, improves the ability to control ac cess to system level registers, trap interrupts (re gardless of masking state), monitor page tables, and control access to the memory used by each operating system on the platform. Virtualisa-tion enables multiple control loops to run si multaneously and improves the ability to isolate I/O and memory, ensuring a distinct boundary between real-time processes and threads from non-deterministic code. Dedicating one core of a multi-core processor to an RTOS and its ap plications ensures 100% of the CPU instruction cycles of that core are dedicated to real-time processing.

The remaining core(s) are used exclusively by other operating system(s), which could be ei ther a GPOS or another RTOS. Because each processor core is dedicated to an operating sys tem and its tasks, contention for key CPU re sources, such as pipelines and the FPU, are avoided, maximising performance and re sponsiveness of both operating systems. Coor dination between the RTOS virtual machine(s) and the GPOS virtual machine(s) is managed by using shared-memory and the built-in inter-processor interrupts, eliminating inter-OS context switch times.

Removing contention for resources in a multi-OS platform has a dramatic impact on real time performance metrics, such as interrupt l atency. TenAsys has measured a 10 to 1 im provement for interrupt latency on dual-core multi-OS platforms compared to equivalent clock speed single-core multi-OS platforms. La tencies measured in the 10-30 microseconds range on single-core systems have been reduced by an order of magnitude to 1-3 microseconds on dual-core systems. With such low latencies real-time application control loops can execute in the 50-200 microsecond range with very high precision, while simultaneously supporting a general purpose OS, such as Windows! An example of an operating environment that supports asymmetric multiprocessing systems is the TenAsys INtime RTOS for Windows.

If you confuse virtual memory with virtual machines, you might conclude that it is not possible to build a deterministic real-time system using virtualisation technology. The two ideas only share a common adjective. One has nothing to do with the other. In fact, in a virtual real-time machine all resources are real and physical: memory, I/O, and CPU cycles. With out this, one could never guarantee the performance or latencies required to call the system hard real-time. Low interrupt latency, direct access to specialized I/O, and a schedul ing policy that ensures determinism and priority of real-time functions are key require ments of a real-time virtual machine. Multi-core CPUs and the virtualisation technology built into them are ideal platforms for mixing operating systems on a single system.

By utilising a hybrid approach to allocating re sources, compared to conventional virtual ma chine managers, it is possible to satisfy the needs of two very different environments. In an asymmetric multiprocessing system hosted on a multi-core processor platform, there is no rea son to share resources between operating sys tems. Instead, key physical resources are stati cally allocated to each virtual machine, based on the needs defined by the embedded system de signer. In a conventional VMM access to re sources is evenly multiplexed between the vir tual machines, in order to maximise use of the machine. This is, however, not a good solution for real-time systems. When determinism and performance are more important than equal access, the VMM must distinguish between re sources that must be isolated for use by a spe cific virtual machine and its guest OS and those I/O resources that are shared between multiple virtual machines.

For example, user interface I/O is usually not associated with time-critical events, so devices like the keyboard, mouse, console, disk, and an enterprise Ethernet interface can be shared be tween virtual machines. However, hardware that is specific to a real-time control applica tion, such as a video capture card, a fieldbus interface, or an Ethernet network interface con troller (NIC) designated for communication with real-time I/O devices, should not be mul tiplexed between virtual machines. This notion of applying I/O exclusively to a specific virtual machine is essential to guarantee real-time responsiveness, because it allows a real-time virtual machine to have direct physical access to its dedicated I/O. Without exclusive physical assignment of pertinent I/O one runs the risk of waiting indeterminately for access to key devices, which can cause failure of time-deter ministic processes depending on that I/O operation.

Having consolidated two or more operating systems on one platform, the VMM can facili tate inter-OS communication using shared memory. Since one or more CPUs are dedicat ed to each operating system, message sig nalling can be provided by way of inter-proces sor interrupts (IPIs) between the CPUs. This shared-memory interface is capable of provid-

32

ing very high performance communication. More complex protocols may then be built on top of this base. Virtual devices can be used as the interface for inter-OS protocols, especially for integration within legacy operating systems and applications. In this case, the inter-OS pro tocol can be implemented entirely within a virtual hardware interface

For example, all guest operating systems can be configured to share a single area of shared memory to post common data. After each guest updates its data structure it signals the other guests to indicate that a data update has oc curred. The shared memory can be presented via a virtual PCI device interface and a register that generates an inter-OS signal via IPI to the other guest operating systems. The VMM, also called a real-time hypervisor, allocates the shared memory area and presents a virtual PCI device to each guest via the guest OS PCI configuration space. Each virtual PCI device includes information on how each guest OS accesses the shared memory and a register to generate the inter-OS signals. In the example above, the virtual PCI device presents two memory ranges to each guest. The first memo ry range, pointed to by PCI configuration reg ister BAR0, maps the shared memory buffer to an accessible address range within the guest OS.

The second range, pointed to by BAR1, presents an I/O address to the guest OS. When an ap plication within the guest OS accesses the BAR1 I/O address, a trap is made into the vir tual device driver hosted by the hypervisor. The virtual device driver then injects a virtual IRQ into the target guest OS which responds by ac cessing the shared memory area for updated data.

Modern processors contain instructions de signed to efficiently perform DSP arithmetic operations. As a group these are known as SIMD instructions (single instruction, multiple data). On Intel architecture processors the SIMD instructions are referred to as the MMX and SSE instructions. MMX instructions were introduced first and are limited to integer op erations. SSE instructions were introduced later and can efficiently handle floating point DSP operations and vector arithmetic. These SIMD instructions are ideal for implementing digital filters, the basis of complex digital con trol algorithms, pattern recognition systems, and video streaming and mixing applications.

Rather than dedicate a costly DSP board inside a dedicated RTOS platform and/or a GPOS box to implement a complex control system, it makes more economic sense to combine these functions into a single hardware platform. Where previously a GPOS system was used for human interface and enterprise network access, an RTOS box for primary machine control, and a DSP board for high-performance data acqui sition and filtering, it is now possible to combine them on a single multi-core processor system. By applying asymmetric multiprocessing, one can simultaneously operate three virtual machines on a single platform, dedicating a CPU core to each function, without the cost and complicated development and test associated with multiple separate pieces of hardware. ■

33