Ядро Linux - Kernel-rt

Kernel-rt on spetsiaalne Linuxi tuum, mis on loodud reaalajas (RT) töötamiseks. Kernel-rt sisaldab rangemaid ajakava- ja ressursihaldusreegleid, et minimeerida latentsust ja värinat, mis on sageli kriitilise tähtsusega selliste süsteemide puhul nagu automaatsed juhtimissüsteemid, meditsiiniseadmed jne.

Kernel-rt sisaldab preempt_rt parandust, mis võimaldab Linuxi kernelil kiiresti ülesannete vahel vahetada ja neid minimaalse viivitusega täita. Preempt_rt-patch sisaldab sündmuste ootamise meetodi (Futexes) implementatsiooni, mis võimaldab protsessidevahelist suhtlust palju väiksema latentsusega kui tavalises Linuxi kernelis.

Milleks on tuuma?

Linuxi kernel (Kernel) on tarkvara, mis on Linuxi operatsioonisüsteemi alus. See tagab liidese riistvara ja rakenduste vahel, haldab mälu, protsesse, failisüsteemi ja muid operatsioonisüsteemi aspekte.

Kernel-rt (Real Time) on Linuxi kerneli eriversioon, mis tagab operatsioonisüsteemi protsesside täpsema ja prognoositavama juhtimise. Seda kasutatakse ülesannetes, mis nõuavad suurt kiirust ja reageerimisvõimet, näiteks tööstuslike protsesside automatiseerimine, telekommunikatsioon, robotite juhtimissüsteemid ja paljud teised.

Kernel-rt pakub ka paremat ühilduvust reaalajas töötavate rakendustega, näiteks reaalajas töötavate multitasking-operatsioonisüsteemidega (RTOS), mida kasutatakse automaatikakontrolleritele ja muudele juhtimissüsteemidele.

Kernel-rt tuuma eelised

1. Tagab minimaalse latentsuse ja värinat reaalajasüsteemi töös.
2. Võimaldab süsteemi ressursside täpsemat haldamist ja kasutamist.
3. Toetab enamikku kaasaegseid riistvaraplatvorme ja seadmeid.
4. Parandab süsteemi üldist jõudlust.

Tuleb märkida, et Kernel-rt kerneli kasutamine võib nõuda täiendavaid teadmisi ja kogemusi operatsioonisüsteemi konfigureerimisel, mistõttu selle kasutamine piirdub tavaliselt reaalajasüsteemidele spetsialiseerunud ekspertide ja arendajatega.

Kernel-rt kerneli puudused

Kernel-rt kernelil on ka omad puudused:

1. Vajadus täiendava konfigureerimise ja asjatundlikkuse järele - nõuab keerulisemat seadistamist ja kontrollimist, sest selle kasutamine reaalajas on äärmiselt tundlik seadistuste ja konfiguratsiooni suhtes.
2. Riistvaralised piirangud - ei pruugi olla toetatud mõne riistvara poolt, eriti vanema või haruldase riistvara poolt.
3. Kasutuspiirangud - konfigureeritud reaalajas ja ei pruugi sobida muudeks ülesanneteks, näiteks programmi arendamiseks ja silumiseks.
4. Mitme ülesande täitmise halvenemine - suurenenud reaalajas töötamise tõttu võib Kernel-rt kernel olla vähem tõhus mitme ülesande samaaegsel käsitlemisel.
5. Ettearvamatus - kuigi kernel võib vähendada viivitusi ja värinat süsteemi töös, ei pruugi see siiski tagada nende täielikku puudumist. See võib mõnel juhul, näiteks suure sagedusega rakenduste puhul, olla kriitiline.

Kernel-rt kerneli kasutamine nõuab selle omaduste, eeliste ja piirangute hoolikat uurimist, et teha õige valik reaalajasüsteemide arendamisel.