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
- Gir minimal ventetid og jitter i sanntidssystemets drift.
- Gir mer presis styring og utnyttelse av systemressurser.
- Støtter de fleste moderne maskinvareplattformer og enheter.
- 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:
- Behov for ekstra konfigurasjon og ekspertise - krever mer komplisert oppsett og verifisering fordi bruken i sanntid er ekstremt følsom for innstillinger og konfigurasjon.
- Maskinvarebegrensninger - støttes kanskje ikke av all maskinvare, spesielt eldre eller sjelden maskinvare.
- Bruksbegrensninger - konfigurert for sanntid og kanskje ikke egnet for andre oppgaver, for eksempel programutvikling og feilsøking.
- Forringelse av multitasking - på grunn av økt sanntidsdrift kan Kernel-rt-kjernen være mindre effektiv når det gjelder å håndtere flere oppgaver samtidig.
- 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.