close

RTLinux

Przejdź do nawigacji Przejdź do wyszukiwania
RTLinux
Typ System operacyjny czasu rzeczywistego
Deweloper Victor Yodaiken, Mikhail Barabanov ( en: New Mexico Institute of Mining and Technology ), FSMLabs, Wind River Systems
Napisane w C
System operacyjny linux
Pierwsza edycja 1996
Licencja GPLv2
Stronie internetowej rt.wiki.kernel.org/index…

RTLinux  to system operacyjny czasu rzeczywistego z twardym mikrojądrem , który obsługuje Linuksa jako proces w pełni wywłaszczalny . Prace nad RTLinux zakończono w 2007 roku i w oparciu o rozwój tego systemu operacyjnego uruchomiono autorski projekt Wind River .

Funkcje implementacyjne

Twórcy RTLinux podążyli ścieżką, która przewiduje uruchamianie jądra Linuksa z nanojądra czasu rzeczywistego jako zadania o najniższym priorytecie . W RTLinux wszystkie przerwania są obsługiwane przez jądro czasu rzeczywistego, które zawiera własny harmonogram zadań , obsługę przerwań i kod biblioteki. Jeśli nie ma obsługi czasu rzeczywistego dla jakiegoś przerwania, jest ono przekazywane do Linuksa. W rzeczywistości Linux jest bezczynnym (bezczynnym) zadaniem RTOS , które jest uruchamiane tylko wtedy, gdy żadne zadanie nie jest wykonywane w czasie rzeczywistym. Jednocześnie na zadanie Linuksa nakładane są pewne ograniczenia, które jednak są niewidoczne dla programisty.

Linux nie może wykonywać następujących operacji:

  • blokować przerwania sprzętowe ;
  • nie daj się wypchnąć przez inne zadanie.

Kluczem do implementacji tego systemu jest sterownik emulujący system kontroli przerwań , który jest wywoływany przez Linuksa, gdy próbuje blokować przerwania. W takim przypadku sterownik przechwytuje żądanie, zapisuje je i zwraca kontrolę do systemu Linux.

Wszystkie przerwania sprzętowe są przechwytywane przez jądro RTOS. Kiedy pojawia się przerwanie , jądro RTLinux decyduje, co zrobić. Jeśli to przerwanie musi być obsługiwane przez procedurę obsługi czasu rzeczywistego, to jądro wywołuje odpowiednią procedurę obsługi. W przeciwnym razie, lub jeśli program obsługi w czasie rzeczywistym mówi, że chce współdzielić to przerwanie z Linuksem, procedura obsługi jest ustawiana w stan oczekiwania. Jeśli Linux zażądał włączenia przerwań, to oczekujące przerwania są emulowane.

Jądro RTLinux jest zaprojektowane w taki sposób, że jądro czasu rzeczywistego nigdy nie musi czekać na zwolnienie zasobu zajmowanego przez proces Linuksa.

Do wymiany danych między systemami RTOS i Linux dostępne są następujące narzędzia:

  • obszary pamięci współdzielonej ;
  • pseudourządzenia zapewniające możliwość wymiany danych z aplikacjami czasu rzeczywistego.

Kluczową zasadą budowania RTLinux jest używanie jak największej ilości Linuksa i jak najmniejszej ilości RTLinuksa. Rzeczywiście, Linux zajmuje się inicjalizacją systemu i urządzeń , a także dynamiczną alokacją zasobów. RTLinux odpowiada tylko za planowanie zadań w czasie rzeczywistym i obsługę przerwań. Procesy czasu rzeczywistego są zaimplementowane jako ładowalne moduły Linuksa, aby ułatwić uruchamianie w kontekście jądra, zachowując modułowość i rozszerzalność systemu .

Aplikacja czasu rzeczywistego z RTLinux składa się zwykle z dwóch niezależnych części: procesu wykonywanego przez jądro RTLinux i normalnej aplikacji Linux.

To modułowe podejście do pisania aplikacji jest nieodłączne w wielu rozszerzeniach czasu rzeczywistego dla systemów wielofunkcyjnych, w których zadanie w czasie rzeczywistym działa niezależnie od systemu operacyjnego. Twórcy przyjęli już schemat, zgodnie z którym zadania krytyczne czasowo są programowane za pomocą interfejsów API udostępnianych przez rozszerzenie czasu rzeczywistego, a wszystkie funkcje usługi i interfejsu użytkownika są przypisane do mocy systemu operacyjnego. Dzięki takiemu podejściu programista musi tylko nauczyć się obsługi interfejsu API w czasie rzeczywistym.

Wady implementacji RTLinux

  • Aplikacje czasu rzeczywistego działają w przestrzeni jądra, dlatego mogą nadpisać część pamięci jądra i zepsuć system
  • Interakcja między podsystemem RT a Linuksem nie może odbywać się w czasie rzeczywistym
  • Jądro Linuksa działa w tle, więc zadania Linuksa mogą mieć duże opóźnienia.
  • Nie można używać sterowników Linuksa w zadaniach czasu rzeczywistego, dlatego twórcy aplikacji czasu rzeczywistego są zmuszeni do przepisywania sterowników urządzeń na podsystemie RT

Inne rozszerzenia czasu rzeczywistego dla Linuksa

Linki


Źródło - https://ru.wikipedia.org/w/index.php?title=RTLinux&oldid=120674098