Jádro Linuxu - Kernel-rt

Jádro Kernel-rt je speciální jádro Linuxu, které je navrženo pro provoz v reálném čase (RT). Kernel-rt obsahuje přísnější pravidla pro plánování a správu zdrojů, aby se minimalizovalo zpoždění a rozptyl, což je často kritické pro systémy, jako jsou automatické řídicí systémy, lékařská zařízení atd.

Kernel-rt obsahuje patch preempt_rt, který umožňuje jádru Linux rychle přepínat mezi úlohami a provádět je s minimálním zpožděním. Patch preempt_rt obsahuje implementaci metody čekání na událost (Futexes), která umožňuje komunikaci mezi procesy s mnohem nižší latencí než ve standardních jádrech Linuxu.

K čemu je jádro určeno?

Jádro Linuxu (Kernel) je software, který je základem operačního systému Linux. Zajišťuje rozhraní mezi hardwarem a aplikacemi, spravuje paměť, procesy, souborový systém a další aspekty operačního systému.

Kernel-rt (Real Time) je speciální verze linuxového jádra, která poskytuje přesnější a předvídatelnější řízení procesů operačního systému. Používá se v úlohách, které vyžadují vysokou rychlost a odezvu, například v automatizaci průmyslových procesů, telekomunikacích, systémech řízení robotů a mnoha dalších.

Kernel-rt také zajišťuje lepší kompatibilitu s aplikacemi pracujícími v reálném čase, jako jsou operační systémy RTOS (real-time multitasking operating systems) používané v automatizačních řídicích jednotkách a dalších řídicích systémech.

Výhody jádra Kernel-rt

1. Zajišťuje minimální zpoždění a rozptyl při provozu systému v reálném čase.
2. Umožňuje přesnější správu a využití systémových prostředků.
3. Podporuje většinu moderních hardwarových platforem a zařízení.
4. Zlepšuje celkový výkon systému.

Je třeba poznamenat, že používání jádra Kernel-rt může vyžadovat další znalosti a zkušenosti s konfigurací operačního systému, takže jeho použití je obvykle omezeno na odborníky a vývojáře, kteří se specializují na systémy reálného času.

Nevýhody jádra Kernel-rt

Jádro Kernel-rt má i své nevýhody:

1. Potřeba další konfigurace a odborných znalostí - vyžaduje složitější nastavení a ověření, protože jeho použití v reálném čase je extrémně citlivé na nastavení a konfiguraci.
2. Hardwarová omezení - nemusí být podporováno některým hardwarem, zejména starším nebo vzácným hardwarem.
3. Omezení použití - je nakonfigurován pro reálný čas a nemusí být vhodný pro jiné úlohy, jako je vývoj a ladění programů.
4. Zhoršení multitaskingu - v důsledku zvýšeného provozu v reálném čase může být jádro Kernel-rt méně efektivní při zpracování více úloh současně.
5. Nepředvídatelnost - jádro sice může snížit zpoždění a trhání v provozu systému, ale přesto nemusí zaručit jejich úplnou absenci. To může být v některých případech kritické, například u vysokofrekvenčních aplikací.

Použití jádra Kernel-rt vyžaduje pečlivé prostudování jeho vlastností, výhod a omezení, aby bylo možné učinit správnou volbu při vývoji systémů reálného času.