Embedded Linux. Embedded Linux. Daniel Buchheim Seminar "Eingebettete drahtlose Systeme"

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1 Daniel Buchheim Embedded Linux Daniel Buchheim

2 Inhalt: Was ist Embedded Linux? Hardwareunterstützung in Eingebetteten Systemen Open Source Aspekte Aufbau eines Embedded-Linux-Systems Linux minimieren Embedded Linux upgraden Embedded Linux und Realzeit Anwendungen Zusammenfassung und Quellen Daniel Buchheim 2

3 Was ist Embedded Linux? Betriebssystem das auf eingebetteten Systemen läuft basiert auf Linux Kernel stark beschränkt und an spezielle Aufgaben angepasst bestimmt durch Hardware Daniel Buchheim 3

4 Was ist Embedded Linux? sehr beliebt Figure: Which OSes have been in your (or company's) embedded systems during the past 2 years? Which will be used during the next two? [LinuxDevices] Daniel Buchheim 4

5 Hardwareunterstützung in Eingebetteten Systemen größter Teil der Hardware wird bereits von Linux unterstützt: Your application will determine what type of I/O devices you need. Fortunately, a veritable army of Linux programmers have had years to develop and refine the necessary device drivers to support nearly any hardware imaginable. [Lombardo] relativ viele Treiber für I/O schon vorhanden Daniel Buchheim 5

6 Hardwareunterstützung in Eingebetteten Systemen Beispiele für Prozessoren Figure: What CPUs were used in your embedded projects during the past two years? Which will be used during the next two? [LinuxDevices] Daniel Buchheim 6

7 Hardwareunterstützung in Eingebetteten Systemen x86 Prozessoren ARM (Advanced RISC Maschine) PowerPC MIPS ETRAX CRIS weitere Daniel Buchheim 7

8 Open Source Aspekte Embedded Linux Vorteile von Open Source Lizenzgebühren Zugang zum Quellcode gute Skalierbarkeit stabiler Kernel Hardwareunterstützung Erfahrungen mit Linux Netzwerksupport Unabhängigkeit von bestimmten Anbietern Dokumentation Daniel Buchheim 8

9 Open Source Aspekte Embedded Linux Nachteile von Open Source Herunterskalieren erreicht nicht Größe eines minimalen Systems Linux läuft (fast) nur auf 32 / 64 bit Architekturen Verfügbarkeit / Qualität des Supports Schutz geistigen Eigentums Angriffssicherheit: sowohl Vorteil als auch Nachteil Daniel Buchheim 9

10 Aufbau eines Embedded Linux Systems unterste Schicht: Hardware mittlere Schicht: Hardwaretreiber, Kernel: Low-Level Schnittstelle Interpretationsschicht high-level-abstraction-layer oberste Schicht: Bibliotheken, Anwendungssoftware Daniel Buchheim 10

11 Linux minimieren Embedded Linux Speicherplatz sparen! vorhandene Distributionen verkleinern oder selbst erstellen? statisches vs dynamisches Linken Anwendungscode an den Kernel binden Bibliotheken verkleinern Code optimieren Daniel Buchheim 11

12 Embedded Linux upgraden Upgradefähigkeit ist wichtig! Low-Level-Code und Code für Updatesteuerung auf ROM kritische Zeiten während eines Updates minimieren Platz für 2 Kopien der Software nur eine Konfigurationsdatei anlegen mehr Sicherheit ist teurer Daniel Buchheim 12

13 und Realzeit Anwendungen Embedded Linux Ein Echtzeitbetriebssystem oder auch RTOS (real-time operating system) ist ein Betriebssystem mit zusätzlichen Echtzeit-Funktionen für die Einhaltung von Zeitbedingungen und die Vorhersagbarkeit des Prozessverhaltens. [Wikipedia] [EmbeddedLinux1] Daniel Buchheim 13

14 Embedded Linux und Realzeit Anwendungen Traditionelles Linux ist kein Echtzeitbetriebssystem Ansätze zur Reaktionsverbesserung: Treiber auf Flaschenhälse untersuchen ein zweiter Kernel, kontrolliert Hauptkernel Prioritäten beachten, zweiter Scheduler der Echtzeitanwendungen zuerst bedient Patch für präemptives Verhalten Daniel Buchheim 14

15 Embedded Linux und Realzeit Anwendungen [EmbeddedLinux2] Daniel Buchheim 15

16 Zusammenfassung Embedded Linux Embedded Linux für eingebettete Systeme beliebt viel Arbeitsaufwand, um System zu minimieren vielfältig einsetzbar, aber Anpassungen ans Zielsystem nötig schwer: Angriffssicherheit, vor allem bei drahtlosen eingebetteten Systemen Daniel Buchheim 16

17 Quellen Embedded Linux Vielen Dank für die Aufmerksamkeit! [Lombardo] John Lombardo Embedded Linux: 80, July 2001 [LinuxDevices] LinuxDevices.com Apr. 25, [Wikipedia] [EmbeddedLinux1] Bill Weinberg, Claes Lundholm Embedded Linux Ready for Real-time, MontaVista Software, Inc: 1 [EmbeddedLinux2] Bill Weinberg, Claes Lundholm Embedded Linux Ready for Real-time, MontaVista Software, Inc: Daniel Buchheim 17

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