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Linux en Tiempo Real

           Carlos M. Camara Mora
Estudiante de ingeniería de telecomunicaciones
                 Mayo 2004
Indice
I nt roduccion
Cont r ol de sist emas de f or ma pr ecisa y aut omát ica

I nt er conex ión de dist int os sist emas
Soluciones basadas en or denador es y sof t war e
Respuest as r ápidas y en el moment o adecuado
Definición SO en Tiem po Real ( I )




“No importa que los relojes sean duros o blandos, lo
 que importa es que den la hora exacta”
                                            S. Dal i
Definición SO en Tiem po Real ( I I )
“Un sistema de tiempo real es aquel en el que para que las operaciones
  computacionales sean correctas no depende sólo de que la lógica e
  implementación de los programas computacionales sea correcto, sino también en
  el tiempo en el que dicha operación entregó su resultado.”
                                                                  D. Gillies
  Caract erist ícas de u n sist em a operat ivo en t iem po real
               Det er minismo

               Tiempo de r espuest a

               Cont r ol de los pr ocesos sobr e el sist ema

               Conf iabilidad

               Oper ación a pr ueba de f allos
Opciones de Tiem po Real




Mult ipr ocesador , mult it ar ea, mult iplat af or ma
Ópt imo ent or no de desar r ollo y pr ogr amación
Sopor t e y compat ibilidad con ot r os sist emas
SOFTWARE LI BRE
Det erm inism o y Planificacion

I nt er r upciones y r ut inas impr evisibles
Necesidad de planif icador es específ icos
2 planif icador es: Cíclicos y por Pr ior idades
Planif icador por pr ior idades:
Fij os: Rat e Monot onic
Dinámicos: Ear liest Deadline Fir st (I . Ripoll)
Opciones para Linux RT

      Dos f or mas de implement ar el t iempo r eal:
i)    Modif icación complet a del nucleo
ii)   Par cheado del ker nel y módulos adicionales
      RTLinux f ue pioner a en t iempo r eal
      Las mej or es soluciones son ii) ej : RTAI
Descripcion de RTLinux
Fue desar r ollado por V.Yodaiken yM.Bar avanov
Planif icador expulsivo de pr ior idades f ij as
Se int r oduce como módulo en el ker nel
Act úa como un micr oker nel
Ej ecución en modo super visor de la CPU
Se comunica con Linux mediant e FI FOs
Arquit ect ura RTLinux
Tareas de Tiem po Real

  Las t ar eas se car gan en f or ma de módulos
  Se ej ecut an en f or ma de módulos
   Er r or es de pr ogr amación pueden bloquear
el sist ema
   Cuidar planif icación par a no dej ar f uer a de
ej ecucion al núcleo de Linux
Planificación en RTLinux

  Posibilidad de elegir planif icador
  Rat e Monot onic: Pr ior idades f ij as
   Ear liest Deadline Fir st : Pr ior idades
dinámicas
Precisión Tem poral

  I mpr ecisión del sist ema pr ovoca J it t er
   Nor malment e se usa r eloj de baj a
pr ecisión
  RTLinux ut iliza el t empor izador I NTEL
8354
  Mej or amos la pr ecisión de 1 ms a 10 us
Com unicación ent re procesos

  Hay que comunicar Linux con RTLinux
  Usar emos colas FI FO (RT-FI FO)
  Tendr emos desde 64 hast a 255 colas
  Posibilidad de colas de mensaj es per o aun
en desar r ollo
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Presentación Linux en Tiempo Real

  • 1. Linux en Tiempo Real Carlos M. Camara Mora Estudiante de ingeniería de telecomunicaciones Mayo 2004
  • 3. I nt roduccion Cont r ol de sist emas de f or ma pr ecisa y aut omát ica I nt er conex ión de dist int os sist emas Soluciones basadas en or denador es y sof t war e Respuest as r ápidas y en el moment o adecuado
  • 4. Definición SO en Tiem po Real ( I ) “No importa que los relojes sean duros o blandos, lo que importa es que den la hora exacta” S. Dal i
  • 5. Definición SO en Tiem po Real ( I I ) “Un sistema de tiempo real es aquel en el que para que las operaciones computacionales sean correctas no depende sólo de que la lógica e implementación de los programas computacionales sea correcto, sino también en el tiempo en el que dicha operación entregó su resultado.” D. Gillies Caract erist ícas de u n sist em a operat ivo en t iem po real Det er minismo Tiempo de r espuest a Cont r ol de los pr ocesos sobr e el sist ema Conf iabilidad Oper ación a pr ueba de f allos
  • 6. Opciones de Tiem po Real Mult ipr ocesador , mult it ar ea, mult iplat af or ma Ópt imo ent or no de desar r ollo y pr ogr amación Sopor t e y compat ibilidad con ot r os sist emas SOFTWARE LI BRE
  • 7. Det erm inism o y Planificacion I nt er r upciones y r ut inas impr evisibles Necesidad de planif icador es específ icos 2 planif icador es: Cíclicos y por Pr ior idades Planif icador por pr ior idades: Fij os: Rat e Monot onic Dinámicos: Ear liest Deadline Fir st (I . Ripoll)
  • 8. Opciones para Linux RT Dos f or mas de implement ar el t iempo r eal: i) Modif icación complet a del nucleo ii) Par cheado del ker nel y módulos adicionales RTLinux f ue pioner a en t iempo r eal Las mej or es soluciones son ii) ej : RTAI
  • 9. Descripcion de RTLinux Fue desar r ollado por V.Yodaiken yM.Bar avanov Planif icador expulsivo de pr ior idades f ij as Se int r oduce como módulo en el ker nel Act úa como un micr oker nel Ej ecución en modo super visor de la CPU Se comunica con Linux mediant e FI FOs
  • 10. Arquit ect ura RTLinux
  • 11. Tareas de Tiem po Real Las t ar eas se car gan en f or ma de módulos Se ej ecut an en f or ma de módulos Er r or es de pr ogr amación pueden bloquear el sist ema Cuidar planif icación par a no dej ar f uer a de ej ecucion al núcleo de Linux
  • 12. Planificación en RTLinux Posibilidad de elegir planif icador Rat e Monot onic: Pr ior idades f ij as Ear liest Deadline Fir st : Pr ior idades dinámicas
  • 13. Precisión Tem poral I mpr ecisión del sist ema pr ovoca J it t er Nor malment e se usa r eloj de baj a pr ecisión RTLinux ut iliza el t empor izador I NTEL 8354 Mej or amos la pr ecisión de 1 ms a 10 us
  • 14. Com unicación ent re procesos Hay que comunicar Linux con RTLinux Usar emos colas FI FO (RT-FI FO) Tendr emos desde 64 hast a 255 colas Posibilidad de colas de mensaj es per o aun en desar r ollo