4 QNX Microkernel Resource-Manager Komponentensystem... 11

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1 Inhaltsverzeichnis 1 Einleitung Hauptschleife SeriellesEEPROM Emulator JTAG-Adapter Betriebssysteme Prozesse,Threads DerScheduler Kernelspace, Userspace, Kernelmode, Usermode ZusammenspielmitderMMU QNX Microkernel Resource-Manager Komponentensystem Linux Linux-Build LinuxalsZielplattform Kernelverkleinern Startphase eines Systems Allgemeine Betrachtungen Ausführungsmodell einer CPU Phase1:Power-On,IPL Phase2:Bootloader,AusführungdesStartupImage Phase3:StartdesOS Booten:Zusammenfassung BootenunterQNX BeispielQNX-IPL ix

2 x Inhaltsverzeichnis Erkennen der Systemkomponenten und Konfiguration Kernel QNXImagevarianten IFS Flash-Filesystem EFS ETFS Beispiel-BuildfüreinBeagleBoard,QNX BeagleBoard Bootvorgang Minimal-Buildfile Beispiel-Konfigurationen Formatieren einer ETFS-Partition MMC partitionieren und formatieren FlashenvonX-LoaderundU-Boot FlashenvonIPLundIFS-Image LogfileStartupX-LoaderundU-Boot,QNX LogfileStartupIPL/QNX BootenunterLinux Speichermodell für die Applikation Reset und On/off ResetbeiOn Reset durch Watchdog SW-Watchdog PrioritätdesWD-Threads Reset-Strategie WelcheFehler-SituationensolleinWDlösen SW-DUMMY-Watchdog Watchdog-Reset, Analysen Umgang mit Flash-Memory Flash-Probleme Reclaim Snippet eines Reclaimers (QNX) Notfall-Persistenz Persistenzrestaurieren HDD HDD-Probleme Fazit... 76

3 Inhaltsverzeichnis xi 11 Treiber Systemaufrufe Linux-Treiber Treiber/Kernel-Modul Builddeshello-Beispiels Geräte,Devices Character-Devices KopierfunktionenzumÜberwindenderSpeicherkapselung Mapping-FunktionzumÜberwindenderSpeicherkapselung WarteschlangezumblockierendenLesen Treiber-SnippetsfürLinux BeispieleineseinfachenSystemaufrufs Beispieleinereinfachenchardev-Implementierung procfs,datenaustausch QNX-Treiber mit Resource-Manager Implementierung RegistrierendesResource-Managers ImplementierenderDateioperationen FüllendesAnwort-Buffers: DerRückgabewert Interrupts Interrupt-Latenz Anforderungen an Interrupt-Service-Routinen (ISR) Implementierungen der ISR Nested-Interrupts Shared-Interrupts Flankensteuerung Pegelsteuerung Zusammenfassung Interrupts unter Linux Implementierungskonzepte Interrupt-AblaufunterLinux SW-SnippetsfürLinux RegistrierungeinesInterrupt-Handlers Deregistrierung Interrupt-Handler Shared-Interrupt-Handler Design-Regeln Kritische Bereiche schützen Ringpuffer oder Doppelpuffer Interruptssperren EinzelneInterruptssperren/maskieren Spinlocks...132

4 xii Inhaltsverzeichnis 13.4 Bottom-Half Implementierungen SoftIrq Tasklets Work-Queues Auftragschedulen(beauftragen) Threaded-Interrupts WelcheBottom-Half Interrupts unter QNX DieISRunterQNX SW-SnippetsfürQNX RegistrierenderISR BeispieleinesInterrupt-Handlers InterruptAttachEvent Deregistrieren MultiCore-Systeme Embedded MultiCore-Systeme AMP Asymmetric Multiprocessing SMP Symmetric Multiprocessing BMP Bound Multiprocessing BMP mit CPU-Affinities: Linux BMP mit Interrupt-Affinities: Linux BMP mit CPU-Affinities: QNX MultiCore-Scheduling Memory-Hierarchien, exklusiver undgemeinsamerspeicher Memory KonsistenzundKohärenz NeueMöglichkeitenmitBMP Virtuelle Maschinen KategorienvirtuellerMaschinen Virtualisierungsvarianten Application-Virtualisierung Para-Virtualisierung Binary-Translation OS-Level-Virtualisierung Speicher-Virtualisierung Ressourcen-Virtualisierung CPU mit Virtualisierungs-Unterstützung Sicherheit von Virtualisierungs-Lösungen Zusammenspiel zwischen MultiCore-Konzept und virtuellen Maschinen...167

5 Inhaltsverzeichnis xiii 18 HMI Einführung HMI-Entwicklung Mensch-Maschine-Schnittstelle AktuelleTrendsinderHMI-Entwicklung OpenGL Adobe Flash HTML(HTML5),JavaScript,CSS Qt EinsatzvonGrafik-PaketeninembeddedSystemen Variante1,Extra-Thread Variante2,HMI-System Variante3,zweiFSMs Variante4,Remote-Display Variante5,Terminal-Mode HMIinOpenGL,Snippets Variante1inOpenGL Variante2inOpenGL Variante3inOpenGL Variante4inOpenGL Variante5,Nokia-Terminal-Mode HMIinQt,Snippets Qt-Features SignaleundSlots Ereignisse(Events)inQt UI-Entwicklung Anbindung einer GUI an eigene Applikationen Variante1inQt Variante2inQt Variante3inQt Java für Embedded Systeme Grafik Performance-Überlegungen Garbage-Collection Java-HMI Anbindung Sockets Pipes Marshalling für serielle IPC Shared-Memory JNI-Anbindung Performance-Tipps Einfaches Multimedia-Framework, Linux...231

6 xiv Inhaltsverzeichnis 21 Fehler Gründe für Fehler Fehlerarten EinfacheApplikationsfehler TeureApplikationsfehler System-Fehler Debugging Remote-Debugging Weitere Tools und Methoden zur Fehlersuche/Findung Banale aber wirksame Debugging-Methoden Reviews Trace-Client, Trace-Server Performance-Tools,Profiler pidin (QNX) malloc-library Library-Interposer Post-mortem-Analyse,Core-Dump Kernel-Traces in QNX Kernel-Traces in Linux LTT Eigene Tools (QNX) CyclicCheck Speichercheck Speicherversteck (QNX) Speicherversteck (Linux) CPU-Last IP-Scanner Proc-Tracker Snoopy (QNX) Script-Launcher Neue Probleme bei MultiCore Anhang /procfs-beispiel Producer-Consumer-Beispiel mit Semaphore tint-beispielmitprocfs tint-beispielmitchardevundnutzungvoncdev TreibermitThreaded-InterruptundSpeichermapping User-Prozess Kernel-Prozess QNXTreiber(ISR+Resource-Manager) QNXTreiber(ISR+Resource-Manager)fürBeagleBoard Links QNX BeagleBoard...315

7 Inhaltsverzeichnis xv Java GStreamer Linux Arbeiten am ICM, h_da Literatur Sachverzeichnis...319

8

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