Berlin, 11. Februar 2025

Die Grundlagen des Echtzeitbetriebssystems

Echtzeit-Timer und Multitasking

Hier beginnt die Echtzeit: Das RealTime Tasking­ Module ist das grundlegende Element, das Kithara RealTime Suite erst zu einem Echtzeit­system macht. Es stellt die wesentlichen Mechanismen bereit, „harte“ Echtzeit-Eigenschaften auf eine Weise umzusetzen, welche die Software leistungs- und funktionstechnisch zu einem Echtzeit-Betriebssystem (RTOS) machen, das zudem parallel zu Windows lauffähig ist. Das Modul verbindet hierfür die Funktionen zur Programmierung von Echtzeit-Timer-Routinen mit einem leistungsfähigen Multitasking-System.

Timer lassen sich mit Frequenzen von bis zu mehreren Kilohertz programmieren, und das bei Abweichungen (Jitter) von nur wenigen Mikrosekunden. Dies lässt sich durch exklusiv benutzte CPU-Kerne erreichen, auf denen das Echtzeitsystem gesondert läuft, um die Beeinflussung durch Windows zu verhindern. Für den schnellen Datenaustausch zwischen Echtzeit- und Anwendungsebene stehen Events, Shared Memory, Pipes oder Sockets bereit.

Da die meisten Anwendungen auf einem komplexen Modell von Abläufen basieren, wird Nutzern ein prioritätsgesteuertes, präemptives Multitasking-System zur Verfügung gestellt. Programmierbare Echtzeit-Tasks mit bis zu 255 Prioritätsstufen sorgen zuverlässig dafür, dass auf den verschiedenen CPU-Kernen jeweils nur die am höchsten priorisierten Tasks ausgeführt werden. Weniger wichtige können dadurch jederzeit unterbrochen werden.

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