Linux-kjernen - Kernel-rt

Kernel-rt-kjernen er en spesiell Linux-kjerne som er utviklet for å kunne fungere i sanntid (RT). Kernel-rt inneholder strengere regler for planlegging og ressursstyring for å minimere ventetid og jitter, noe som ofte er kritisk for systemer som automatiske kontrollsystemer, medisinsk utstyr osv.

Kernel-rt inneholder en preempt_rt-oppdatering som gjør at Linux-kjernen raskt kan bytte mellom oppgaver og utføre dem med minimal ventetid. Preempt_rt-oppdateringen inneholder en implementering av event waiting-metoden (Futexes), som gjør det mulig å kommunisere mellom prosesser med mye lavere latenstid enn i standard Linux-kjerner.

Hva brukes kjernen til?

Linux-kjernen (Kernel) er programvaren som utgjør grunnlaget for Linux-operativsystemet. Den utgjør grensesnittet mellom maskinvare og applikasjoner, administrerer minne, prosesser, filsystemet og andre aspekter av operativsystemet.

Kernel-rt (Real Time) er en spesialversjon av Linux-kjernen som gir mer presis og forutsigbar kontroll av operativsystemprosesser. Den brukes i oppgaver som krever høy hastighet og respons, for eksempel industriell prosessautomatisering, telekommunikasjon, robotstyringssystemer og mye annet.

Kernel-rt gir også bedre kompatibilitet med sanntidsapplikasjoner, for eksempel sanntids multitasking-operativsystemer (RTOS) som brukes i automasjonsstyringer og andre kontrollsystemer.

Fordeler med Kernel-rt-kjernen

1. Gir minimal ventetid og jitter i sanntidssystemets drift.
2. Gir mer presis styring og utnyttelse av systemressurser.
3. Støtter de fleste moderne maskinvareplattformer og enheter.
4. Forbedrer den generelle systemytelsen.

Det bør bemerkes at bruk av Kernel-rt-kjernen kan kreve ekstra kunnskap og erfaring med konfigurering av operativsystemet, så bruken er vanligvis begrenset til eksperter og utviklere som spesialiserer seg på sanntidssystemer.

Ulemper med Kernel-rt-kjernen

Kernel-rt-kjernen har også sine egne ulemper:

1. Behov for ekstra konfigurasjon og ekspertise - krever mer komplisert oppsett og verifisering fordi bruken i sanntid er ekstremt følsom for innstillinger og konfigurasjon.
2. Maskinvarebegrensninger - støttes kanskje ikke av all maskinvare, spesielt eldre eller sjelden maskinvare.
3. Bruksbegrensninger - konfigurert for sanntid og kanskje ikke egnet for andre oppgaver, for eksempel programutvikling og feilsøking.
4. Forringelse av multitasking - på grunn av økt sanntidsdrift kan Kernel-rt-kjernen være mindre effektiv når det gjelder å håndtere flere oppgaver samtidig.
5. Uforutsigbarhet - selv om kjernen kan redusere ventetid og jitter i systemdriften, er det likevel ikke sikkert at den garanterer fullstendig fravær. Dette kan være kritisk i enkelte tilfeller, for eksempel med høyfrekvente applikasjoner.

Bruk av Kernel-rt-kjernen krever nøye studier av dens funksjoner, fordeler og begrensninger for å kunne ta det riktige valget når man skal utvikle sanntidssystemer.