Herr Emde, was kann es nach dieser langen Zeit noch Bahnbrechendes in punkto Echtzeit bei Linux geben?

Carsten Emde: Es stimmt schon, dass es bereits seit 20 Jahren eine Software-Erweiterung gibt, die den Linuxkernel an vielen Stellen verändert hat, damit dieser Echtzeiteigenschaften erhielt. Das war eine technische Revolution, denn viele Experten hielten dies für unmöglich. Aber es blieb dennoch die Frage, ob es gelingen würde, die vielen einzelnen Änderungen an die Anforderungen bezüglich Qualität und Wartbarkeit des Original-Linuxkernels anzupassen, so dass diese schrittweise darin aufgenommen werden konnten. Und seit dem 20. September 2024 kurz nach sechs Uhr morgens kann man diese zweite Frage nun auch mit »Ja« beantworten. Zu diesem Zeitpunkt wurden die letzten noch ausstehenden Änderungen der Echtzeit-Erweiterung für den Original-Linuxkernel freigegeben.

Wenn dieses Release im Dezember nun fertig ist, kann man zum ersten Mal den Original-Linuxkernel unmittelbar für Echtzeit konfigurieren – und genau das ist das lange erwartete Ereignis von epochaler Bedeutung: Ein über 20 Jahre gehendes spektakuläres Open-Source-Entwicklungsprojekt hat ein entscheidendes Ziel erreicht!

Sind die Echtzeiteigenschaften des Linuxkernels jetzt denn besser?

Nein. Im Großen und Ganzen hatte ein mit den Echtzeit-Erweiterungen ausgestatteter Linuxkernel vor 20 Jahren vergleichbare Echtzeiteigenschaften wie der für Echtzeit konfigurierte Original-Linuxkernel von heute. Der bedeutende Unterschied betrifft den Aufwand für die Wartung der Erweiterungen: Eine solche „Off-tree“ genannte Entwicklung, wie sie bisher stattfinden musste, hat den großen Nachteil, dass sie nicht mit der Tätigkeit der anderen Kernel-Entwickler synchronisiert war. Bei jeder neuen Version – in 20 Jahren viermal pro Jahr, also insgesamt 80 Mal – mussten die Erweiterungen an den neuen Kernel angepasst werden. Das war manchmal einfach, weil kein oder nur wenig gemeinsamer Code betroffen war. Es konnte aber auch schwierig oder sogar unmöglich sein, weil die neu eingebrachten Konzepte nicht mit Echtzeit vereinbar waren. Wenn es unmöglich war, bestand die Herausforderung darin, mit den anderen Entwicklern eine für beide Seiten akzeptable Lösung zu finden. Dass diese, eigentlich auch immer als überflüssig empfundene nachträgliche Anpassungsarbeit nun entfällt, ist eine große Erleichterung für alle Beteiligten.

Wenn ab sofort ein großer Teil der Arbeit entfällt, müssen sich die Entwickler der Linux-Echtzeiterweiterungen jetzt eine neue Arbeit suchen?

Nein, sicher nicht. Die Entwickler können sich jetzt mit ihrer ungeteilten Kraft den immer noch bestehenden und zukünftigen Herausforderungen widmen, die Echtzeitanforderungen mit sich bringen. Bereits jetzt gibt es eine Liste von speziellen Anwendungsfällen, für die Verbesserungen im Echtzeitverhalten und in der Performance von Echtzeit-Systemen wünschenswert sind. Und genau wie in der Vergangenheit stetig neue Technologien dazugekommen sind, für welche die Echtzeit Erweiterungen angepasst werden mussten, wird es auch in Zukunft so sein. Dafür wird das bisherige Konzept beibehalten, Vorschläge für Erweiterungen getrennt zu pflegen und, wenn diese die ausreichende Reife erreicht haben, in den Original-Linuxkernel aufzunehmen. Eines ist also sicher: Den Echtzeit-Entwicklern wird es nicht langweilig werden.

OSADL auf der SPS: Halle 6, Stand 454