Real-Time Linux

Giriş Victor Yodaiken, New Mexico Universitesi Teknoloji Enstitüsü “The RTLinux Manifesto”,Kasım 1999 Yüksek lisans tezi “A Linux-Based Real-Time Operating System”, 1997

RTLinux Nedir? Linux işletim sisteminin, robotlar ve veri toplama sistemleri gibi zamana duyarlı sistemlerin kontrol edilebilmesini de sağlayacak şekilde değiştirilmiş biçimidir NASA’nın 1998’deki Georges kasırgasıyla ilgili veri toplayan bilgisayarında RTLinux çalışıyordu Hollywood’da Jim Henson Creature Shop şirketi görsel efektlerde kullanılan mekanik animasyonları kontrol etmek için bir RTLinux uygulaması geliştiriyor

Linux Çekirdeği

Linux ve Hard Real Time Linux işletim sisteminin hard real time olmasını engelleyen özellikleri vardır: Düşük duyarlılıklı zaman uyumlaması Donanımın etkin kullanımı için giriş/çıkış işemlerini yeniden düzenlemesi En düşük öncelikli görevlerin bile, sistem çağrısı yaparken kesilemez (non-preemtive) olması

RTLinux Çözümü RTLinux, Linux işletim sistemi çekirdeğine, gerçek zamanlı bir işletim sistemi altında çalışan bir görev gibi davranır. Linux çekirdeği, işletilecek gerçek zamanlı bir görev olmadığında işletilen idle task gibidir.

Mars Lander Arızası VxWorks üzerinde gerçek zamanlı görevlerle işletim sistemi hizmetlerinin iletişimi için kullanılan FIFO’ların kullanımında bir öncelik hatası nedeniyle, yüksek öncelikli gerçek zamanlı bir görev yazma yapmak istediğinde beklemeye alındı RT Linux’da gerçek zamanlı görevlerle Linux görevlerinin iletişimini sağlayan sistem çağrıları, gerçek zamanlı görevler için beklemeye alınmadan (non-blocking) işletilirler.

RTLinux Çekirdeği

Linux Çekirdeğinde Değişiklikler Linux çekirdeğini gerçek zamanlı yapabilmek için: Kesilmeler doğrundan gerçek-zamanlı hizmet yordamı tarafından ele alınmalı Linux çekirdeğinde kullanılan cli,sti ve iret komutları soft olarak değiştirilmeli Kullanılan saat kesilmesinin duyarlılığı 1μs düzeyine olmalı

cli Makrosu S_CLI: mov SFIF,0 Linux donanım kesilmelerini kapattığında, aslında bir bellek alanındaki değeri sıfırlamış olur. RTLinuxRTLinux, bir kesilme geldiğinde bu değere bakarak Linux çekirdeğinin anahtarlanıp anahtarlanmayacağına karar verir

Real Time API rtl_request_irq rtl_task_init rtl_task_make_periodic rtf_create rtf_get rtf_put

Test Sonuçları Kesilmenin oluşması ve hizmet yordamının anahtarlanması arasındaki maximum süre Periodik bir görevin maximum anahtarlanma gecikmesi RTLinux15μs35μs Linux600μs20ms