什麼樣的代碼不應該寫成實時代碼？

Question

在Xenomai's API of Posix skin中，我找到以下內容：

POSIX皮膚。
時鐘和定時器服務。
條件變量服務。
中斷管理服務。
消息隊列服務。
互斥服務。
信號量服務。
共享內存服務。
信號服務。
線程管理服務。
線程取消。
線程調度服務。
線程創建屬性。
線程特定的數據。

我什麼都看不到關於文件處理和套接字編程，所以我猜測，也許是文件處理和插座不要在實時處理？猜測錯了嗎？

請指導。

Answer 1

Xenomai及其來源RTAI都控制您的調度程序，將Linux內核本身作爲非實時線程來處理。

他們提供了許多服務，其中大部分服務與線程和同步化有關，不會調用Linux API（在內核空間中）或系統調用（在用戶空間中）。如你所知，實時是關於「保證最後期限」，並稱Linux違反了它（因爲Linux不保證任何內容）。

由於驅動程序也是實時系統重要的是，他們已經實現了實時驅動程序模型，或RTDM有助於在實時情況下都實現和使用的設備驅動程序。

在內核中的文件處理是強烈的不滿。如果您正在討論用戶空間實時應用程序，那麼您可以訪問在RTDM中實現的任何驅動程序。如果你沒有找到一個文件處理或套接字，那麼你不能使用它們。請注意，即使是printf也使用Linux系統調用並且被禁止。

請注意，如果您確實使用它們，則沒有任何問題，您只是失去了實時性！我個人確實使用文件進行日誌記錄，但是隻有在出現錯誤時纔打電話給他們，這意味着實時服務已經被破壞了。

我不知道Xenomai，但至少在RTAI中，如果您調用Linux系統調用，則會在內核日誌中收到類似「RTAI：LXRT changed mode：syscall ...」的警告。

Answer 2

實時是整個系統的性能。要在系統中的所有組件（包括硬件，操作系統，驅動程序，庫和應用程序）的設計應考慮到適用於實時系統的要求實現的實時性。這些組件（如RTOS）可用於構建實時系統。但是它們的使用並不意味着最終系統將成爲實時系統。其實，如果你的系統的組件的至少一個不支持實時系統的要求，整個系統將無法實時！

實時系統通常具有顯着超過實時任務的平均需求的資源。未消耗的資源可用於執行有用但非關鍵的後臺任務，例如日誌記錄，系統狀態監視，統計信息收集和分析等。執行此任務的應用程序可以設計爲非實時組件，它們運行在頂層的實時組件。如果您確定參與實時任務的所有組件都支持實時要求，那麼此設計是安全的。由於這個直接回答你的問題：

它完全取決於應用程序。通常，所有未用於處理實時任務的代碼都可以寫成非實時代碼。用於處理實時任務的所有代碼必須寫爲實時。

Xenomai正在做什麼是隔離非實時Linux及其活動，用於處理特殊容器中的非實時任務，該特殊容器運行在RTOS內核之上並與RTOS並行運行基於實時的任務。要在Xenomai基礎上構建實時系統，您的應用程序應該只依賴Xenomai API以及其他已知且已被證明是實時的庫和API。所有可能有用的背景活動，但完全不加批判的都可以編寫成一個有序的Linux應用程序。

像存儲和網絡服務這樣的系統和服務通常不用於實時任務，因爲常用硬件非常不確定，因此不適合實時概念。很難說通過網絡發送五個數據包或將文件寫入HDD需要多少時間。由於這個原因，這種系統的接口並不常見。但是，應用程序再一次指出了它需要的實時服務。我可以想象實時任務，涉及存儲和網絡操作。在這種任務的情況下，設計者被迫尋找這樣的系統組件，其將提供實時存儲和網絡服務。正如你所看到的，Xenomai不是候選人。