SUSE Linux Enterprise Real Time Extension 10

Systeemvereisten

SUSE® Linux Enterprise Real Time kan op systemen met één processor worden geïnstalleerd, maar werkt optimaal op multiprocessorsystemen. De minimale en aanbevolen systeemvereisten zijn:

Minimale systeemvereisten

• 512 MB fysiek RAM
• 5 GB beschikbare schijfruimte

Aanbevolen systeemvereisten

• Multicore-/multiprocessorsysteem
• 1 GB fysiek RAM
• 10 GB beschikbare schijfruimte

Supported processors

• x86
• AMD64
• Intel EM64T

SUSE Linux Enterprise Real Time Extension is een uitbreiding. SUSE Linux Enterprise Server moet zijn geïnstalleerd voordat SUSE Linux Enterprise Real Time Extension wordt geïnstalleerd:

Minimale softwarevereisten

• SUSE Linux Enterprise Server 10 SP2

Technische kenmerken

SUSE Linux Enterprise Real Time Extension is gebaseerd op de 2.6.22 Linux-kernel en bevat de nieuwste realtime patchset (preempt_RT) van de open source-community. Dit is een reeks patches waarmee pre-emption met spinlocks in de slaapstand, onderbrekingen van de threaduitvoering en overname van prioriteiten worden ondersteund. Ook wordt support geboden voor CPU-afscherming, resourcetoewijzing en hoge-resolutietimers. Service Pack 2 zorgt verder voor support voor adaptieve vergrendeling en het Precision Time Protocol en bevat OpenFabrics Enterprise Distribution (OFED) 1.3, de nieuwste open source-RDMA-softwarestack van OpenFabrics Alliance. Dankzij Service Pack 2 is Novell de eerste Linux-distributeur die support aan klanten met OFED 1.3 biedt.

Spinlocks in de slaapstand: SUSE Linux Enterprise Real Time Extension maakt het mogelijk delen van de kernel van het Linux-besturingssysteem die voorheen niet konden worden onderbroken, te doorbreken. De wachttijd wordt tot het minimum beperkt en de responstijden zijn beter te voorspellen als u kunt voorkomen dat een niet te onderbreken besturingssysteemproces wordt gestart of een belangrijk proces onderbreekt. Een van die aanpassingen is de spinlock in de slaapstand. Met spinlocks wordt de toegang tot systeemresources gesynchroniseerd. Uitvoeringsthreads controleren regelmatig of een vergrendeling wordt vrijgegeven (en wachten hierop), zodat ze kunnen worden voltooid. Hierbij maken ze gebruik van 'spin' en CPU-resources. De spinlocks in SLERT zijn aangepast en kunnen in de slaapstand worden gezet, zodat ze hun resources vrijgeven en processen met een hogere prioriteit eerst laten uitvoeren.

Interrupts van de threaduitvoering: een andere aanpassing waarmee pre-emption van de SUSE Linux Enterprise Real Time Extension-kernel mogelijk wordt, bestaat uit de onderbreking van de uitvoering van kernelthreads. 'Interrupts' of onderbrekingen zijn processen die worden gestart door hardware (hardware-interrupts) of software (software-interrupts). Nadat ze zijn gestart, schakelt de Linux-kernel over van de procesmodus op de 'interrupt'-modus. Bij processen die in de 'interrupt'-modus worden uitgevoerd in een generiek besturingssysteem, is pre-emption niet mogelijk. Met SUSE Linux Enterprise Real Time Extension, zijn deze onderbrekingen begrensd of ingesloten door kernelthreads. Deze kernelthreads, die kunnen worden onderbroken, zorgen er vervolgens voor dat hard- en software-interrupts ondergeschikt zijn aan door de gebruiker gespecificeerde processen met een hogere prioriteit.

Overname van prioriteiten: met overname van prioriteiten wordt aangegeven dat een proces met een lagere prioriteit een hogere prioriteit aanneemt wanneer een proces met een hogere prioriteit pas kan worden uitgevoerd nadat het proces met de lagere prioriteit is voltooid. Met SUSE Linux Enterprise Real Time Extension wachten kernelservices die worden aangeroepen door een proces met een hoge prioriteit niet onbeperkt terwijl andere kernelservices die worden aangeroepen door een proces met een lage prioriteit (en die een vereiste semafoor hebben) 'zich voortslepen' met die lagere prioriteit. De prioriteit van het proces met de lagere prioriteit wordt hoger of neemt de hogere prioriteit over totdat de semafoor wordt vrijgegeven. SUSE Linux Enterprise Real Time Extension biedt bovendien een alternatieve glibc, waarmee de overname van prioriteiten ook op gebruikersruimten van toepassing is. Applicaties die gebruik van deze alternatieve glibc maken, kunnen de overname van prioriteiten op de POSIX-mutexen van deze applicaties aanvragen.

CPU-afscherming en -toewijzing: met SUSE Linux Enterprise Real Time Extension hebben gebruikers volledige controle over de toewijzing van processen en threads aan CPU's. Het draaien van processen met eisen op het gebied van realtime kan exclusief aan gereserveerde CPU's of kernen worden toegewezen. CPU's die realtime taken uitvoeren, kunnen volledig worden afgeschermd van andere processen die niet expliciet aan deze CPU's zijn toegewezen. Op deze manier zijn resources altijd beschikbaar voor processen met een hoge prioriteit en worden ze minimaal beïnvloed door pieken in de systeembelasting, met als resultaat hogere betrouwbaarheid en betere voorspelbaarheid.

Hoge-resolutietimers: de POSIX-timerkernelservices met een lage resolutie (40 milliseconden) zijn vervangen door een nieuwe implementatie met een resolutie van ongeveer 2 microseconden. De hoeveelheid tijd die het systeem besteedt aan het verwerken van onderbrekingen, systeemaanroepen, kernel-daemons en gebruikersapplicaties wordt nu opgevangen door een resolutie in nanoseconden.

Extra functies met Service Pack 2:

Adaptieve vergrendeling: dankzij de verdere aanpassing van de spinlocks in SUSE Linux Enterprise Real Time Extension 10 Service Pack 2 is het overschakelen tussen applicaties door het besturingssysteem versneld, waardoor de prestaties van workloads die gevoelig voor de doorvoercapaciteit zijn, sterk zijn verbeterd. Dankzij een nieuw adaptief vergrendelingsalgoritme voor kernelvergrendelingen kunnen taken anticiperend in de wacht staan, in plaats van dat ze de CPU onmiddellijk vrijgeven wanneer ze wachten op een betwiste resource. Hiermee neemt het aantal overschakelingen tussen applicaties op het systeem af, zodat de doorvoer toeneemt en tegelijkertijd de wachttijd voor bepaalde applicaties afneemt.

Precision Time Protocol: SUSE Linux Enterprise Real Time Extension 10 Service Pack 2 ondersteunt versie 1 van het Precision Time Protocol (PTP), een tijdoverdrachtsprotocol waarmee high-speed netwerken exact kunnen worden gesynchroniseerd. Het protocol is in vergelijking met algemene protocollen voor besturingssystemen, zoals NTP en GPS, tot op enkele nanoseconden nauwkeurig.

OFED 1.3: SUSE Linux Enterprise Real Time Extension 10 Service Pack 2 beschikt ook over OpenFabrics Enterprise Distribution (OFED) 1.3, de nieuwste open source-RDMA-stack die bij OpenFabrics Alliance beschikbaar is. Hiermee kunnen snelle verbindingen op basis van InfiniBand en 10-Gigabit Ethernet worden geïmplementeerd. Dankzij Service Pack 2 is Novell de eerste Linux-distributeur die support aan klanten met OFED 1.3 biedt.