Linux в реальном времени встает на ноги с Linux Foundation

Новый совместный проект Linux в реальном времени от LF предлагает лучшее финансирование, больше разработчиков и более тесную интеграцию в основную разработку ядра.

Объявление Linux Foundation на LinuxCon на этой неделе о том, что он принимает на себя управление финансированием проекта Linux в реальном времени, вселяет новую надежду на то, что встроенный Linux завершит свою 15-летнюю кампанию по достижению эквивалентности с ОСРВ в операциях в реальном времени.
Группа RTL обновляется как совместный проект Linux в режиме реального времени, с улучшенным финансированием, большим количеством разработчиков и более тесной интеграцией с основной разработкой ядра.

Согласно Linux Foundation, перенос RTL под его эгидой «сэкономит отрасли миллионы долларов на исследованиях и разработках». Этот шаг также «улучшит качество кода с помощью надежной инфраструктуры тестирования ядра восходящего потока», - говорится в сообщении Foundation.

В течение последнего десятилетия над проектом RTL, а в последнее время и при финансовой поддержке, была разработана лаборатория разработки Open Source Automation , которая продолжает работу в качестве Золотого участника нового совместного проекта, но передаст обязанности по финансированию Linux Foundation. в январе.
Проект RTL и OSADL были ответственны за поддержку исправлений RT-Preempt (или Preempt-RT ) и их периодическое обновление до основного Linux.

«Как строить дом»

По словам доктора Карстена Эмде, давнего генерального директора OSADL, эта задача выполнена примерно на 90 процентов.
«Это похоже на строительство дома», - объясняет он.
«Основные компоненты, такие как стены, окна и двери, уже установлены, или, в нашем случае, такие как таймеры высокого разрешения, потоки прерываний и мьютексы с наследованием приоритетов.
Но тогда вам понадобятся все эти маленькие кусочки, такие как ковры и обои, чтобы закончить работу ».

По словам Эмде, Linux реального времени уже технологически эквивалентен большинству операционных систем реального времени - при условии, что вы готовы возиться со всеми исправлениями.
«Цель проекта состояла в том, чтобы предоставить системе Linux заранее определенную детерминированную задержку в худшем случае и ничего более», - говорит Эмде.
«Эта цель достигается сегодня, когда ядро ​​исправлено, и та же цель будет достигнута, когда будет использовано будущее непатентованное ядро ​​RT магистрали.
Единственное, разумеется, важное отличие состоит в том, что объем работ по техническому обслуживанию будет значительно меньше, когда нам больше не нужно постоянно адаптировать компоненты вне дерева к магистрали ».


Томас Глейкснер

Совместная группа RTL продолжит работу под руководством Томаса Глейкснера, ключевого сопровождающего в течение последнего десятилетия.
На этой неделе Глейкснер был назначен членом Фонда Linux, присоединившись к избранной группе, включающей в себя стабильного сопровождающего ядра Linux Грега Кроа-Хартмана, сопровождающего проекта Yocto Ричарда Перди и Линуса Торвальдса.

По словам Эмде, второй помощник RTL Стивен Ростедт из Red Hat, который «поддерживает старые, но все еще поддерживаемые версии ядра», продолжит участвовать в проекте вместе с Инго Мольнаром из Red Hat, который был ключевым разработчиком RTL, но в последние годы имел более консультативную позицию.
Несколько удивительно, однако, что Red Hat не является одним из членов RTL Collaborative Group.
Вместо этого Google занимает первое место в качестве единственного участника Platinum, в то время как среди участников Gold - National Instruments (NI), OSADL и Texas Instruments (TI).
Серебряные участники включают Altera, ARM, Intel и IBM.

Долгий путь к реальному времени

Когда Linux впервые появился во встраиваемых устройствах более 15 лет назад, он столкнулся с рынком встраиваемых вычислений, на котором доминировали ОСРВ, такие как VxWorks от Wind River, которые продолжают предлагать высокодетерминированные защищенные ядра, необходимые для многих промышленных приложений, авионики и транспортных приложений.
Подобно уже существовавшей в то время Microsoft - и в более реальном времени - Windows CE, Linux столкнулась с сопротивлением и прямым издевательством со стороны потенциальных промышленных клиентов.
Утверждалось, что эти дистрибутивы для настольных компьютеров могут подойти для легкой бытовой электроники, но в них не хватает закаленных ядер, которые сделали RTOS выбором для устройств, которые требовали детерминированного планирования задач для обеспечения доли секунды.

Улучшение возможностей Linux в реальном времени было одной из первых задач пионеров встраивания Linux, таких как MontaVista .
За прошедшие годы разработка RTL была ускорена и формализована в различных группах, таких как OSADL, которая была основана в 2006 году , а также Real-Time Linux Foundation (RTLF).
Когда RTLF слился с OSADL в 2009 году, OSADL и его группа RTL полностью взяли на себя ответственность за процесс обслуживания и обновления патчей PREEMPT-RT.
OSADL также курирует другие проекты, связанные с автоматизацией, такие как Safety Critical Linux .

Руководство OSADL в отношении RTL развивалось в три этапа: информационно-пропагандистская деятельность и пропаганда, тестирование и оценка качества и, наконец, финансирование.
По словам Эмде, на раннем этапе роль OSADL заключалась в том, чтобы писать статьи, делать презентации, организовывать обучение и «распространять информацию» о преимуществах RTL.
«Чтобы внедрить новую технологию, такую ​​как Linux, и ее модель разработки на основе сообщества, в довольно консервативную индустрию автоматизации, прежде всего, необходимо завоевать доверие», - говорит он.
«Переход с проприетарной ОСРВ на Linux означает, что компании должны внедрять новые стратегии и процессы для взаимодействия с сообществом».

Позже OSADL перешла к предоставлению данных о технических характеристиках, созданию центра оценки и тестирования качества , а также оказанию помощи своим промышленным членам в обеспечении соответствия требованиям законодательства и сертификации безопасности с открытым исходным кодом.


Пятилетняя история доли рынка RTOS и прогноз

(щелкните изображение, чтобы увеличить; источник: VDC Research)

По мере того как RTL становился все более зрелым, опережая все более слабые возможности Windows CE в режиме реального времени и все более сокращая долю рынка RTOS , конкурирующие проекты Linux в реальном времени - главным образом, Xenomai - начали интегрироваться с ним.

«Успех исправлений RT и ясная перспектива их полного слияния привели к изменению фокуса на Xenomai», - говорит Эмде.
«Xenomai 3.0 может использоваться в сочетании с исправлениями RT и предоставлять так называемые« скины », которые позволяют вам перерабатывать исходный код в реальном времени, написанный для других систем.
Однако они не были полностью унифицированы, поскольку Xenomai использует подход с двумя ядрами, тогда как исправления RT применяются только к одному ядру Linux ».

В последние годы источники финансирования группы RTL сократились, и OSADL взяла на себя эту роль.
«Когда в последнее время разработка немного замедлилась из-за недостатка финансирования, OSADL начала третий этап, напрямую профинансировав работу Томаса Глейкснера», - говорит Эмде.

Как пишет Эмде в записи в блоге 5 октября , растущее расширение Linux в реальном времени за пределы его основной промышленной базы в таких областях, как автомобилестроение и телекоммуникации, предполагает, что финансирование должно быть также расширено.
«Было бы не совсем справедливо позволить индустрии автоматизации финансировать оставшуюся работу самостоятельно, поскольку другие отрасли, такие как телекоммуникации, также полагаются на наличие детерминированного ядра Linux», - пишет Эмде.

Когда Linux Foundation проявил интерес к расширению своей роли в финансировании, OSADL решила, что «было бы гораздо эффективнее иметь единый канал финансирования и контроля», - говорит Эмде.
Вместе с тем он добавляет, что, будучи участником уровня Gold, OSADL по-прежнему участвует в надзоре за проектом и будет продолжать свою деятельность по пропаганде и обеспечению качества.

Автомобильный ищет ускорение в реальном времени

По словам Эмде, RTL продолжит демонстрировать наибольший рост в промышленных приложениях, где будет постепенно заменять приложения RTOS.
Тем не менее, он также быстро растет в автомобильной промышленности, а затем распространится на железную дорогу и авионику, добавляет он.

Действительно, растущая роль Linux в автомобилестроении, по-видимому, является ключевой для целей Linux Foundation по RTL при потенциальном сотрудничестве с его рабочей группой Automotive Grade Linux (AGL).
Автомобильный также может быть главным мотиватором для участия в Google, считает Эмде.
Кроме того, TI тесно связана с автомобильной промышленностью благодаря своим процессорам Jacinto.

Ориентированные на Linux автомобильные проекты, такие как AGL, направлены на то, чтобы вывести Linux за пределы информационно-развлекательной системы в автомобилях (IVI) в кластерные системы управления и телематики, где доминируют ОСРВ, такие как QNX.
Автономные транспортные средства еще больше нуждаются в производительности в режиме реального времени.

Эмде отмечает, что проект OSADL SIL2LinuxMP может сыграть важную роль в расширении RTL для автомобильной промышленности.
SIL2LinuxMP не является автомобильным проектом, но BMW участвует, и автомобильное является одним из ключевых приложений.
Целью проекта является сертификация базовых компонентов, необходимых для работы RTL на одноядерной или многоядерной плате COTS.
Он определяет привязки загрузчика, корневой файловой системы, ядра Linux и библиотеки C для доступа к RTL.

Автономные дроны и роботы также готовы к работе в режиме реального времени, и Xenomai уже используется во многих роботах, а также в некоторых дронах.
Тем не менее, роль RTL будет ограничена в более широком мире потребительской электроники и приложений Интернета вещей в Linux.
Основным препятствием является задержка беспроводной связи и самого Интернета.

«Linux реального времени будет играть роль в управлении машиной, а также между машинами и периферийными устройствами, но в меньшей степени между удаленными машинами», - говорит Эмде.
«В режиме реального времени через Интернет, вероятно, никогда не будет возможно».

Эта статья защищена авторским правом © 2015 Linux.com и была первоначально опубликована здесь .
Он был воспроизведен HardLinux с разрешения его владельца.
Пожалуйста, посетите Linux.com для получения последних новостей и статей о Linux и open source.