Wenn sonst nichts mehr hilft, sorgen automatisierte Neustarts für kurze Downtimes. Um Watchdogs optimal zu nutzen, brauchen Entwickler Kenntnisse über Aufbau und Anwendung der Treiber.

Manche Applikationen müssen verhindern, dass die CPU bestimmte Codesequenzen mehrfach betritt. Dazu aktivieren sie Realtime-Mutexe im Kernel. Die sind nicht nur besonders effizient, sondern beherrschen auch die für Echtzeitanwendungen wichtige Prioritätsinversion.

Ein kleiner, aber wichtiger Teil des Linux-Kernels ist in Assembler geschrieben. Der Inline-Assembler integriert die Maschinenbefehle dabei harmonisch in C-Funktionen. Bleibt, den Code zu verstehen .

Kennen und unterstützen alle Treiberprogrammierer das Interface fürs Powermanagement, steht einem funktionierenden Suspend-to-Ram und Suspend-to-Disk nichts mehr im Wege.

Der Kernel bietet auf Multicore-Maschinen eine ganze Reihe von Methoden an, um Prozesse auf CPUs zu verteilen. Für alle braucht er die Mithilfe des Admin. So gewappnet erfüllt Linux auch harte Echtzeitanforderungen - wenn die betroffenen Prozesse ausreichend CPU-Zeit bekommen.

Alternativ zum bekannten »ioctl()« setzen Userspace-Tools Routen und Firewall-Regeln per Netlink-Interface. Diese Methode eignet sich auch für die Kommunikation mit anderen Subsystemen.

Eine Anwendung erfordert das Einhalten von Deadlines im Bereich von Milli- oder gar im Mikrosekunden? Linux bietet gleich mehrere Möglichkeiten, um derartige Echtzeitanforderungen zu erfüllen .

RAM- und Temp-Filesysteme sparen Code, Hauptspeicher und Rechenzeit. Beste Voraussetzungen, um damit Linux beim Booten auf die Sprünge zu helfen.

Angriffe über Buffer Overflows haben es schwerer, wenn Address-Space Layout Randomization (ASLR) oder die Hardware-Unterstützung durch NX- und XD-Bits aktiv ist. Die Implementation der 32-Bit-Architektur bietet Linux-Hackern viele Möglichkeiten zur Absicherung.

Das Firmware-Subsystem fristet ein Dasein als Mauerblümchen. Zu Unrecht, denn hinter dem eleganten Kernel- und User-Interface steckt sehr moderne Betriebssystem-Technologie.

Für den nächsten Kernel sieht Linus Torvalds optional ein besonderes Userspace-Treibermodell vor, das auch proprietäre Treiber einbinden könnte. Doch schon die Tücken der Technik könnten den Durchbruch in der Praxis verhindern.

Kopieren, ohne die CPU damit zu belasten? Linux kann's. Fehlen nur noch Applikationen, die das neue Feature nutzen. Die Kern-Technik verschafft Anwendungsprogrammierern das Know-how.

Spinlocks, die nicht spinnen, und Interrupt-Service-Routinen, die im Prozesskontext laufen: Das Realtime-Preemption-Patch stellt die Welt des Kernels scheinbar auf den Kopf.

Der Linux-Kernel hat auch die Aufgabe, die Prozesse und Threads möglichst gleichmäßig auf die vorhandenen CPU-Cores zu verteilen. Einige Funktionen des Scheduling-API helfen dem Anwendungsprogrammierer dabei, den Kernel entsprechend zu beeinflussen.

Mit Hilfe der Mmap-Funktion lassen sich Kontextwechsel und Kopieraktionen einsparen. Diese Folge der Kern-Technik verrät Treiber- und Anwendungsentwicklern, wie es funktioniert.