Open Source im professionellen Einsatz
Linux-Magazin 03/2017
© Csaba Peterdi, 123RF

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Harte Echtzeit mit Linux durch Preempt-RT zum Messen und Steuern

Zeitnah

Um Daten sicher innerhalb kurzer Zeiten einzulesen, zu verarbeiten und auszugeben, gibt es diverse Echtzeit-Betriebssysteme, aber in den meisten Fällen muss man nicht lange nach einem geeigneten suchen, sondern kann einfach ein Linux mit Preempt-RT-Patch nehmen.

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Wenn Software Maschinen steuern oder die Zeit zwischen zwei Ereignissen aufzeichnen soll, muss sie stets zuverlässig innerhalb spezifizierter Grenzen reagieren, und dafür gibt es Echtzeit-Betriebssysteme. Diese sorgen für die so genannte harte Echtzeit. Der Begriff bezieht sich nicht primär auf Schnelligkeit der Reaktion des Systems, sondern auf die Vorhersagbarkeit der Reaktion.

Die Obergrenzen können also auch bei mehrere Sekunden liegen, in der Praxis aber meist innerhalb von wenigen Millisekunde oder weniger. So ist es typisch, dass Geräte an einem CAN-Bus eine empfangene Nachricht innerhalb von 200 Mikrosekunden zu beantworten haben oder dass ein Magnetventil in einer pneumatischen Vorrichtung binnen 5 Millisekunden zu schalten hat.

Aber auch die Benutzer von Desktoprechnern brauchen Echtzeit, wenn sie beispielsweise spielen und die sicht- oder hörbare Reaktion auf Tastendrücke innerhalb von 10 Millisekunden erwarten oder wenn sie ein Video trotz im Hintergrund laufender Applikationen anschauen, was von Bild zu Bild maximal 63 Millisekunden oder gleichmäßig mindestens 16 Bilder pro Sekunde bedeutet.

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