Новое направление в развитии Linux для устройств

Компания MontaVista Software решила наделить Linux возможностями, которыми сейчас обладают конкуренты: обеспечить гарантированное время реакции, что может оказаться полезным во всем – от бортовых управляющих компьютеров до видеоплееров. Молодая Linux-компания занимается встроенными вычислительными устройствами, такими как DVD-плееры и телекоммуникационное оборудование. Но ей пока не удалось охватить значительную часть рынка встроенных устройств – ту, где требуется операционная система «реального времени», способная гарантировать реакцию в течение определенного и довольно короткого временного интервала.

Во вторник MontaVista планирует объявить о важном достижении в этой области: компания выпустила прототип дополнения, наделяющего Linux такой способностью.

Поддержка реального времени полезна в мобильной связи, при воспроизведении аудио и видео, а также для обработки сигналов системы глобального позиционирования (GPS) и радарных систем, пишет программист MontaVista Свен-Торстен Дитрих в анонсе программного обеспечения реального времени MontaVista, направленном в список рассылки, посвященный ядру Linux. «Эти системы часто требуют времени реакции на уровне задачи в десятки или сотни микросекунд, а в существующей технологии Linux 2.6 этот уровень гарантированного времени отклика недостижим».

Системы реального времени часто требуются для электроники, которая должна справляться с критическими ситуациями. «Когда надо изменить форму крыла самолета с дистанционным управлением, будет плохо, если компьютер отреагирует только через секунду», – говорит аналитик Illuminata Гордон Хафф.

Но за операционные системы реального времени приходится платить: они отличаются более медленной общей реакцией по сравнению с обычными ОС. К тому же обычной операционной системы часто бывает вполне достаточно, особенно когда большая избыточная вычислительная мощность гарантирует отсутствие опасных перегрузок, говорит Хафф. «Аппаратура становится все дешевле, и во многих случаях избыточное оборудование служит альтернативой операционной системе реального времени».

Одним из тех, кого приходится убеждать в преимуществах подхода реального времени, стал основатель и лидер движения Linux Линус Торвальдс. «Реальное время практически никому не нужно, даже во встроенных устройствах», – сказал он в интервью по e-mail. Добавление этой возможности усложняет операционную систему и создает излишнюю нагрузку на процесс «блокировки», который позволяет ОС гарантировать, что разные процессы, соревнующиеся за одни и те же ресурсы, не будут наступать друг другу на пятки.

На вопрос, когда предложенное MontaVista ПО может быть включено в основное ядро, Торвальдс ответил: «Лично я считаю это опрометчивым, по крайней мере, сейчас, хотя, возможно, такое дополнение можно было бы включать в ядро более мелкими порциями».

Но компания уже добилась некоторых успехов в продвижении своей идеи. Программисты MontaVista написали «первоочередное» дополнение, полезное для встроенных устройств, которое уже вошло в состав основного ядра – не как обязательный компонент, но как опция, которую можно выбрать.

MontaVista – не единственная компания, занимающаяся системами реального времени. Прежде всего, существуют традиционные производители встроенных операционных систем, такие как Wind River Systems и Green Hills Software. Wind River, лидер в области встроенной вычислительной техники, много лет сторонилась Linux, но теперь сотрудничает с Red Hat, осваивая эту часть рынка встроенных систем. А FSMLabs продает гибридную систему, которая позволяет Linux работать поверх отдельной платформы реального времени.