Rotationsauflösende Laserspektroskopie - CFEL at DESY

84 11. Die entwickelte Software zur Datenerfassung
im technisch-naturwissenschaftlichen Bereich hat. Zudem war es zum Zeitpunkt
der Entscheidung das deutlich ausgereiftere Produkt (und ist es wohl
noch immer). Zunächst wurde das System auf Real-Time Linux Version 0.5
aus der Arbeitsgruppe Yodaiken [12–14, 251, 252] entwickelt. Später wurde
das System auf die Variante RTAI der Arbeitsgruppe Mantegazza [22] übertragen,
da diese für unser Projekt besser optimierte Zeitscheibenalgorithmen
verwendet und vielseitigere Funktionen zum Prozessstart und der Interprozesskommunikation
bietet. Zur Zeit arbeitet das System mit RTAI in der Version
1.3 auf einem Linux-Kern in der Version 2.2.14.
Neben den Echtzeitprozessen steht bei diesem System ein normales Linuxsystem
als Prozess niedrigster Priorität zur Verfügung. Somit können die
vielfältigen Programme und Entwicklungswerkzeuge, die für dieses System
vorhanden sind, verwendet werden. Auch die grafische Benutzeroberfläche
der Datenerfassungssoftware läuft als normaler Linuxprozess vide infra.
Aufgrund der freien Verfügbarkeit und der aktiven Weiterentwicklung
in den Arbeitsgruppen Yodaiken und Mantegazza sowie weltweit über das
Internet ist das Betriebssystem auch gut und und in aller Breite getestet.
Eventuell dennoch auftretende Fehler werden durch die Entwicklergemeinde
schnell behoben. 1
11.1.1 LEISTUNGSMERKMALE
In der eingesetzten RTAI-Version wird ein Round-Robin Zeitscheibenalgorithmus
eingesetzt, 2 zusätzlich werden Implementierungsmöglichkeiten für
Unterbrechungsbehandlungsroutinen zur Verfügung gestellt. Zur Kommunikation
zwischen Betriebssystemkern und Anwendungsprozessen können
Queues und shared memory eingesetzt werden. Für dieses Projekt kann jede
Variante des Kerns eingesetzt werden, die einen Scheduler für periodische
und unterbrechungsbedingte Echtzeitprozesse sowie Queues zur Verfügung
stellt. Zu Beachten ist insbesondere die Granularität und Präzision
der Zeitscheibenverteilung für das Modul rt_hidaq sowie die effiziente Um-
1 Im allgemeinen reicht eine Anfrage in den Email-Listen und innerhalb weniger Stunden oder Tage
ist eine Lösung des Problems gefunden.
2 Der verwendete Algorithmus verwaltet eine Liste aller Echtzeittasks, in der statische Prioritäten
der einzelnen Prozesse sowie ihr Status („bereit“, „wartend“, „laufend“, „angehalten“, usw.)
verwaltet werden. Bei jedem Aufruf der Verteilungsfunktion (rt_schedule) werden – vereinfacht
dargestellt – alle laufbereiten Prozesse gesucht und derjenige dieser Prozesse, der am längsten
nicht mehr gelaufen ist, gestartet. Zum genaueren Verständnis dieses Algorithmus sollte der
Sourcecode herangezogen werden.