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Dedicated: "Extrem" harte Echtzeit unter Windows

Extreme Echtzeiteigenschaften auf eigenen CPU-Kernen

Berlin, 26. Juli 2012

Das neue "Dedicated Module" verbessert die Echtzeiteigenschaften des MultiTasking Modules nochmals enorm, indem es extreme Echtzeit auf exklusiv benutzten CPU-Kernen bereitstellt.

Während das MultiTasking Module normalerweise auf CPU-Kernen betrieben wird, auf denen auch Windows mit niedrigerer Priorität läuft, ermöglicht das Dedicated Module die Echtzeit-Codeausführung auf exklusiv benutzten CPU-Kernen. Dazu kann Windows schon beim Bootvorgang angewiesen werden, auf weniger als den zur Verfügung stehenden logischen CPUs hochzufahren. Die freien CPUs werden dann auf Anforderung ausschließlich mit dem Kithara-Echtzeitsystem betrieben.

Wie bisher kann man mit einer Funktion des MultiTasking Modules jede CPU-Ressource (z.B. Interrupt-Handler oder Echtzeit-Task) einer bestimmten logischen CPU zuordnen. Falls es sich dabei um eine CPU handelt, auf der Windows nicht läuft, bootet dort automatisch das Kithara-Echtzeitsystem. Dieser Funktionsaufruf ist die einzige notwendige Änderung. Alle Module lassen sich ohne funktionale Einschränkungen oder Anpassungen sofort auf den Dedicated CPUs verwenden.

Durch die fehlende Beeinflussung durch Windows werden extreme Echtzeiteigenschaften erzielt (ca. <1 µs Abweichung/“Jitter” bei Echtzeit-Tasks).

In einem speziellen Modus ("Speedloop") kann darüber hinaus eine CPU exklusiv mit einer einzelnen Callback-Funktion mit hoher Frequenz belegt werden. Dabei sind Frequenzen bis zu 1 MHz und mehr erzielbar.

  • einzelne logische CPUs lassen sich im exklusiven Echtzeitmodus betreiben
  • fehlende Windows-Beeinflussung führt zu extremer Echtzeit
  • Abweichungen weniger als eine Mikrosekunde
  • Speedloop-Modus für hochgenaue zyklische Ausführung von Echtzeit-Code bis ca. 1 MHz
  • Kommunikation mit den übrigen Teilen der Anwendung über Shared Memory, Daten-Pipes, Message-Pipes und Sockets
  • unterstützt alle übrigen Funktionsmodule ohne Einschränkung
  • setzt das MultiTasking Module voraus

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