Linux kodols - Kernel-rt

Kernel-rt kodols ir īpašs Linux kodols, kas paredzēts reālā laika (RT) darbībai. Kernel-rt ietver stingrākus plānošanas un resursu pārvaldības noteikumus, lai līdz minimumam samazinātu kavēšanos un svārstības, kas bieži vien ir kritiski svarīgi tādām sistēmām kā automātiskās vadības sistēmas, medicīnas iekārtas utt.

Kernel-rt satur preempt_rt ielāpu, kas ļauj Linux kodolam ātri pārslēgties starp uzdevumiem un izpildīt tos ar minimālu kavēšanos. Preempt_rt ielāps satur notikumu gaidīšanas metodes (Futexes) implementāciju, kas ļauj starpprocesu saziņu ar daudz mazāku latentumu nekā standarta Linux kodolos.

Kam ir paredzēts kodols?

Linux kodols (kodols) ir programmatūra, kas ir Linux operētājsistēmas pamats. Tas nodrošina saskarni starp aparatūru un lietojumprogrammām, pārvalda atmiņu, procesus, failu sistēmu un citus operētājsistēmas aspektus.

Kernel-rt (Real Time) ir īpaša Linux kodola versija, kas nodrošina precīzāku un paredzamāku operētājsistēmas procesu kontroli. To izmanto uzdevumos, kur nepieciešams liels ātrums un ātra reakcija, piemēram, rūpniecisko procesu automatizācijā, telekomunikācijās, robotu vadības sistēmās un daudzās citās.

Kernel-rt nodrošina arī uzlabotu savietojamību ar reāllaika lietojumprogrammām, piemēram, reāllaika daudzuzdevumu operētājsistēmām (RTOS), ko izmanto automatizācijas kontrolleros un citās vadības sistēmās.

Kernel-rt kodola priekšrocības

1. Nodrošina minimālu latentumu un svārstīgumu reāllaika sistēmas darbībā.
2. Ļauj precīzāk pārvaldīt un izmantot sistēmas resursus.
3. Atbalsta lielāko daļu mūsdienu aparatūras platformu un ierīču.
4. Uzlabo vispārējo sistēmas veiktspēju.

Jāatzīmē, ka Kernel-rt kodola lietošana var prasīt papildu zināšanas un pieredzi operētājsistēmas konfigurēšanā, tāpēc to parasti izmanto tikai eksperti un izstrādātāji, kas specializējas reālā laika sistēmās.

Kernel-rt kodola trūkumi

Kernel-rt kodolam ir arī savi trūkumi:

1. Nepieciešama papildu konfigurācija un zināšanas - nepieciešama sarežģītāka konfigurācija un pārbaude, jo tā izmantošana reālajā laikā ir ļoti jutīga pret iestatījumiem un konfigurāciju.
2. Aparatūras ierobežojumi - to var neatbalstīt dažas aparatūras, jo īpaši novecojušās vai reti sastopamas aparatūras.
3. Lietošanas ierobežojumi - konfigurēts reālajam laikam un var nebūt piemērots citiem uzdevumiem, piemēram, programmu izstrādei un atkļūdošanai.
4. Daudzuzdevumu veikšanas pasliktināšanās - reālā laika darbības palielināšanas dēļ Kernel-rt kodols var būt mazāk efektīvs, veicot vairākus uzdevumus vienlaicīgi.
5. Neparedzamība - lai gan kodols var samazināt sistēmas darbības aizkavēšanos un svārstības, tas tomēr nevar garantēt to pilnīgu neesamību. Dažos gadījumos tas var būt kritiski svarīgi, piemēram, lietojumprogrammās ar augstu frekvenci.

Kernel-rt kodola izmantošana prasa rūpīgu tā funkciju, priekšrocību un ierobežojumu izpēti, lai, izstrādājot reāllaika sistēmas, izdarītu pareizo izvēli.