"Linux" branduolys - Kernel-rt

"Kernel-rt" branduolys - tai specialus "Linux" branduolys, skirtas veikti realiuoju laiku (RT). Kernel-rt apima griežtesnes planavimo ir išteklių valdymo taisykles, kad būtų sumažintas vėlavimas ir trikdžiai, kurie dažnai yra labai svarbūs tokioms sistemoms kaip automatinio valdymo sistemos, medicinos įranga ir kt.

Į "Kernel-rt" įtrauktas "preempt_rt" pataisymas, leidžiantis "Linux" branduoliui greitai persijungti tarp užduočių ir vykdyti jas su minimaliu vėlavimu. Į "preempt_rt" pataisą įtraukta įvykių laukimo metodo (Futexes) realizacija, kuri leidžia palaikyti ryšį tarp procesų su daug mažesniu uždelsimu nei standartiniuose "Linux" branduoliuose.

Kam skirtas branduolys?

Linux branduolys (Kernel) - tai programinė įranga, kuri yra Linux operacinės sistemos pagrindas. Jis užtikrina sąsają tarp aparatinės įrangos ir taikomųjų programų, valdo atmintį, procesus, failų sistemą ir kitus operacinės sistemos aspektus.

Kernel-rt (Real Time) - tai speciali "Linux" branduolio versija, užtikrinanti tikslesnį ir nuspėjamesnį operacinės sistemos procesų valdymą. Ji naudojama užduotyse, kurioms reikia didelės spartos ir greito reagavimo, pavyzdžiui, pramoninių procesų automatizavimo, telekomunikacijų, robotų valdymo sistemose ir daugelyje kitų.

Kernel-rt taip pat užtikrina geresnį suderinamumą su realiojo laiko programomis, pavyzdžiui, automatikos valdikliuose ir kitose valdymo sistemose naudojamomis realiojo laiko daugiaužduočių operacinėmis sistemomis (RTOS).

Kernel-rt branduolio privalumai

1. Užtikrinamas minimalus realaus laiko sistemos veikimo vėlavimas ir trikdžiai.
2. Leidžia tiksliau valdyti ir naudoti sistemos išteklius.
3. Palaiko daugumą šiuolaikinių aparatinės įrangos platformų ir įrenginių.
4. Pagerina bendrą sistemos našumą.

Pažymėtina, kad naudojant "Kernel-rt" branduolį gali prireikti papildomų žinių ir patirties operacinės sistemos konfigūravimo srityje, todėl juo paprastai gali naudotis tik ekspertai ir kūrėjai, kurie specializuojasi realaus laiko sistemų srityje.

Kernel-rt branduolio trūkumai

Kernel-rt branduolys turi ir savų trūkumų:

1. Reikalinga papildoma konfigūracija ir žinios - reikalauja sudėtingesnės konfigūracijos ir patikros, nes jo naudojimas realiuoju laiku yra labai jautrus nustatymams ir konfigūracijai.
2. Aparatinės įrangos apribojimai - gali būti nepalaikomas kai kurios aparatinės įrangos, ypač senesnės arba retos aparatinės įrangos.
3. Naudojimo apribojimai - sukonfigūruota tik realiajam laikui ir gali netikti kitoms užduotims, pavyzdžiui, programoms kurti ir derinti.
4. Pablogėjęs daugiaužduočių atlikimas - dėl intensyvesnio veikimo realiuoju laiku "Kernel-rt" branduolys gali būti mažiau efektyvus atliekant kelias užduotis vienu metu.
5. Nenuspėjamumas - nors branduolys gali sumažinti sistemos veikimo uždelsimą ir trikdžius, jis vis tiek negali užtikrinti, kad jų visiškai nebus. Kai kuriais atvejais, pavyzdžiui, naudojant didelio dažnio programas, tai gali būti labai svarbu.

Norint naudoti "Kernel-rt" branduolį, reikia atidžiai išstudijuoti jo savybes, privalumus ir apribojimus, kad būtų galima tinkamai pasirinkti kuriant realaus laiko sistemas.