Juha Erkkilä Real-Time Audio Servers on BSD Unix Derivatives Master's Thesis in Information Technology June 17, 2005 University of Jyväskylä Department of Mathematical Information Technology Jyväskylä Author: Juha Erkkilä Contact information:
[email protected].fi Title: Real-Time Audio Servers on BSD Unix Derivatives Työn nimi: Reaaliaikaiset äänipalvelinsovellukset BSD Unix -johdannaisjärjestelmissä Project: Master's Thesis in Information Technology Page count: 146 Abstract: This paper covers real-time and interprocess communication features of 4.4BSD Unix derived operating systems, and especially their applicability for real- time audio servers. The research ground of bringing real-time properties to tradi- tional Unix operating systems (such as 4.4BSD) is covered. Included are some design ideas used in BSD-variants, such as using multithreaded kernels, and schedulers that can provide real-time guarantees to processes. Factors affecting the design of real- time audio servers are considered, especially the suitability of various interprocess communication facilities as mechanisms to pass audio data between applications. To test these mechanisms on a real operating system, an audio server and a client utilizing these techniques is written and tested on an OpenBSD operating system. The performance of the audio server and OpenBSD is analyzed, with attempts to identify some bottlenecks of real-time operation in the OpenBSD system. Suomenkielinen tiivistelmä: Tämä tutkielma kattaa reaaliaikaisuus- ja prosessien väliset kommunikaatio-ominaisuudet, keskittyen 4.4BSD Unix -johdannaisiin käyt- töjärjestelmiin, ja erityisesti siihen kuinka hyvin nämä soveltuvat reaaliaikaisille äänipalvelinsovelluksille. Tutkimusalueeseen sisältyy reaaliaikaisuusominaisuuk- sien tuominen perinteisiin Unix-käyttöjärjestelmiin (kuten 4.4BSD:hen). Mukana on suunnitteluideoita, joita on käytetty joissakin BSD-varianteissa, kuten säikeis- tetyt kernelit, ja skedulerit, jotka voivat tarjota reaaliaikaisuustakeita prosesseille.