Multimedia-Betriebssysteme
Prof. Dr. Michael Ziegenbalg
Multimedia-Betriebssysteme
von
Prof. Dr. Ziegenbalg
Publiziert im Selstverlag
Alle Rechte sind dem Autor vorbehalten
Multimedia [1] ist ein stetig wachsendes und immer wichtiger werdendes Anwendungsgebiet für Computer. Die dabei verwendeten Multimedia-Dateien haben eine enorme Größe und stellen strenge Anforderungen an die Echtzeitverarbeitung für die Wiedergabe. Die Dateien bestehen häufig aus mehreren parallelen Spuren, gewöhnlich aus einer Video- und Tonspur sowie welchen für Untertitel. All diese Spuren müssen während der Wiedergabe synchron gehalten werden.
Im Einsatz von Multimedia ist Echtzeit-Scheduling, um Deadlines einzuhalten. Dafür werden hauptsächlich zwei verschiedene Algorithmen eingesetzt. Zum einen das Raten-monotone Scheduling[2], welches statischer und unterbrechbar ist. Dieses weist den Prozessen feste Prioritäten auf Grund ihrer Perioden zu.
Zum anderen wird der Earliest Deadline First Algorithmus[3] verwendet. Dieser ist dynamisch und wählt stets den Prozess mit der kürzesten Deadline. Der Algorithmus EDF ist zwar komplizierter als RMS, kann aber eine 100%ige Auslastung erreichen.
Im Bereich der Multimedia-Dateisysteme findet normalerweise ein Push-Modell anstatt eines Pull-Modells Anwendung. Wird der Datenstrom einmal gestartet, so werden die Daten ohne weitere Anforderung gesendet. Diese Vorgehensweise ist notwendig, um die Echtzeitanforderungen zu erfüllen und unterscheidet sich grundlegen von konventionellen Betriebssystemen.
Auch die Handhabung von Dateien ist unterschiedlich. Diese können zusammenhängend oder nicht zusammenhängend auf der Festplatte gespeichert werden. Werden sie nicht zusammenhängend gespeichert, so kann eine Einheit eine variable oder aber auch eine feste Länge besitzen.
Die Performance ist abhängig von der Platzierung der Dateien auf der Festplatte. Bei mehreren Dateien wird dabei häufig der Orgelpfeifen-Algorithmus verwendet. Auch können die Dateien über mehrere Festplatten verteilt werden. Ebenso schlägt sich unterschiedliches Handling des Caching von Blöcken und Dateien auf die Performance nieder.
[1] Multimedia bedeutet wörtlich mehr als ein Medium, somit fallen zum Beispiel Filme darunter aber auch ein Buch. Dieses enthält zwei Medien, Text und Bilder. Gewöhnlich versteht man aber unter Multimedia ein Dokument, welches zwei oder mehr kontinuierliche Medien besitzt, welche in einem Zeitintervall abgespielt werden müssen.
[2] Im Folgenden mit RMS abgekürzt.
[3] Im Folgenden mit EDF abgekürzt.