Abstract. Linux Device-Tree (Vom Board-File zum Device-Tree)

Transkript

1 Linux Device-Tree (Vom Board-File zum Device-Tree) Noch vor wenigen Jahren genoss der ARM-Zweig im Linux-Kernel einen eher zweifelhaften Ruf: Im Gegensatz zur x86-architektur gibt es in der ARM-Welt keine gemeinsame Firmware wie das BIOS. Dadurch waren alle boardspezifischen Details hardcodiert im Source Code festgelegt. Deshalb konnte ein kompilierter Kernel nur auf einem Board gestartet werden. Ausserdem entstand ein sehr unübersichtlicher Wildwuchs zwischen den unterschiedlichen Sub-Architekturen und SoC-Familien im ARM-Bereich vom Linux-Kernel. Mittlerweile hat aber ein starkes Umdenken eingesetzt: Es wird versucht, die Boardspezifischen Details aus dem Linux-Kernel herauszunehmen und einer separaten Datenstruktur - dem Device-Tree - abzulegen. Dadurch ist das angestrebte Ziel "compile once - run everywhere" zumindest teilweise Realität geworden. In dieser Präsentation werden die Hintergründe und die Entstehungsgeschichte vom Einsatz von Device-Trees im Linux-Kernel vermittelt. Dabei stehen nicht die technischen Details im Vordergrund, sondern die technischen und organisatorischen Rahmenbedingungen und die historische Entwicklung vom hardcodierten Board-File zu den flexiblen Device-Trees. Grundidee: Vorgeschichte der Device-Trees Eskalation im ARM-Tree des Linux-Kernels Grundlagen Device-Tree IST-Situation und Ausblick Referent: David Büchi, bbv Software Services

2 So werden Embedded-Android Projekte beherrschbar Der Markt für eingebettete Android-Systeme wächst stetig: Laut der Studie 2013 Embedded Market Study von UBM Tech, rangiert Android mit 16% Anteil bereits auf Platz zwei für die aktuell genutzten Embedded-Betriebssysteme. Für die Betriebssysteme, deren Nutzung für die nächsten zwölf Monate in Erwägung gezogen wird, belegt Android laut der Studie mit 28% sogar Platz eins. Dieser Trend spiegelt sich zudem auch im Feedback der täglichen Arbeits-Praxis von Unternehmen aus dem Embedded-Bereich wider. Zweifellos spricht nicht nur vor diesem Hintergrund - vieles dafür, Android für eingebettete System und Geräte zu nutzen, insbesondere für touch-basierte Multimediaanwendungen. Andererseits sind jedoch große Herausforderungen zu meistern, um das Embedded-Android Projekt mit einem optimalen Ergebnis abzuschließen: Die Wahl der geeigneten ARM SoC-Plattform für die vorgesehene Systemanwendung, die Portierung und das Customizing von Betriebssystem und Anwendungen, sowie die enge Verzahnung von Hard- und Software. Die wohl wichtigste Frage die sich somit stellt, ist worauf die Beteiligten eines solchen Projekts speziell zu achten haben und welche Faktoren hierbei einen besonderen Einfluss auf den Projekterfolg darstellen. Embedded-Entwickler schätzen Android vor allem auf Grund des umfangreichen Applikation- Framework, den nativen, multimedialen Möglichkeiten, dem gewaltigen App-Ökosystem, aber auch für die vertraute Bedienoberfläche, sowie die Möglichkeit eine besonders schnelle Markteinführung der entwickelten Geräte zu realisieren. Android gilt bei den Entwicklern zudem als eine hinreichend flexible Plattform und lässt ihnen im Hinblick auf die Lizenzbestimmungen von Apache 2.0 die volle Entscheidungsfreiheit für oder gegen die Veröffentlichung eines veränderten Quellcodes. Trotz der positiven Vorzeichen und des aktuell hohen Verbreitungsgrades von Android im Embedded Markt, stehen Entwickler bei der Verwendung dieses Betriebssystems in der Praxis vor einer großen Herausforderung Nicht nur alle Fragen des was muss getan werden, sondern auch wie es umgesetzt werden kann müssen beantwortet werden. Eine sehr entscheidende Frage ist zum Beispiel die Auswahl der richtigen Android-Framework Version, denn zu den größten Stärken von Android zählen zweifellos die kontinuierliche Weiterentwicklung und die damit verbundenen immer neuen Anwendungsmöglichkeiten. Diese regelmäßigen Updates erfordern in der Praxis jedoch immer einen Schritt voraus zu denken und schon früh eine Entscheidung herbeizuführen, welche Version für das Embedded System verwendet wird. Die Wahrung der Codeintegrität ist hierbei eine beträchtliche Herausforderungen und trifft im besonderen Maße zu, wenn das Android Standard-Framework durch spezielle APIs ergänzt werden soll, die z.b. Für die Verwendung Hersteller-spezifischer Schnittstellen zwingend notwendig sind. Anders als bei x86 basierenden Plattformen ist hier gerade das Thema Hardware deutlich komplexer, da es immer zwingend erforderlich ist, eine genaue ARM-SoC basierende Zielplattform auszuwählen, die im laufenden Projekt gar nicht oder nur sehr schwer austauschbar ist. Referent: Christian B. Caldarone

3 How to build your own embedded Linux distribution with yocto Eine Einführung in das yocto Projekt Linux verzeichnet in den letzten Jahren zunehmend Verwendung in embedded Devices. Die Software-Entwickler haben nun die Schwierigkeit eine geeignete Linux Distribution für ihr Device zu finden. Soll ich eine bestehende Distribution verwenden wie Ubuntu oder Debian oder Selfmade. In diesem Referat wird anhand eines praktischen Beispiels gezeigt wie man mit yocto seine eigene embedded Linux Distribution zusammenstellt. Im ersten Teil wird kurz auf die Geschichte von den verschiedenen Build-Systemen im Bereich embedded Linux eingegangen und so aufgezeigt werden, wie das yocto Projekt entstanden ist. Im Hauptteil wird der Workflow und das Grundkonzept von den Layern und Rezepten eingegangen. Anhand eines Beispiels wird eine eigene Distribution mit Qt5.2 zusammengestellt, cross compiliert und auf einem ARM Cortex-A8 Target installiert. Ziel ist das die Teilnehmer die einzelnen Begriffe einordnen können und das Grundkonzept von yocto mit Layer und Rezepten verstehen. Referent: Markus Kappeler, bytes at work

4 Embedded user interfaces in the smartphone age - The power of Qt 5 and the QNX OS With new trends taking place in the embedded device and user interface market, companies are looking for more open system solutions. In addition, they must address the fact that user interfaces are greatly influenced by the consumer market as users demand many of the features found on their mobile devices or gaming consoles. These features include full multimedia, 3D, speech recognition, handset integration, remote access, and even cloud connectivity. Whether the embedded system is an automotive infotainment device, a security system, a printer, or a medical device, UI designers and developers need a reliable platform that can provide the best in industry-standard, high-performance UI technologies to deliver a feature-rich user experience. Referent: Peter Huber

5 Vorteile einer integrierten HW/SW Embedded Plattform An ever-increasing number of design starts and escalating complexity are forcing embedded design teams to be more efficient and influencing the technology they choose to use. To address the embedded design market needs and help teams get to market faster, technology providers are leveraging components, modules, or complete embedded platforms with higher levels of integration and increased functionality. As design starts are getting more complex teams are getting smaller and design teams often lack domain expertise in at least some portion of the total embedded design forcing the team to stretch, or outsource portions of the design to deliver on time and at a high quality. In this session we will outline some of the benefits of an integrated embedded hardware and software platforms consisting of processor, FPGA, applications and communications IO programmed with a single software environment. We will cover how leveraging integrating SoC such as Zynq can help companies provide high performance systems that can be easily updated once deployed to manage changing market or regulatory requirements. The development of a power inverter will be used as a case study to illustrate the design challenges companies in the energy segment are facing and how they are using embedded platforms to solve them. Referent: Manuel Hofmann

6 Microsoft Embedded: Die Technologie von Windows Embedded Standard 7 Viele industrielle Kunden benutzen immer noch Betriebssysteme mit XP Technologie. Wie allgemein bekannt, endet der Support-Zyklus von Microsoft für XP Professional. Dies heisst jedoch nicht, dass die XP Produkte nicht mehr verfügbar sind. Die speziellen Embedded Versionen der XP Betriebssystem werden von Microsoft sogar noch bis 2019 mit Support bedient. In diesem Vortrag erfahren Sie die genauen Support- und Verfügbarkeitsdaten der einzelnen Versionen und wie man am einfachsten von XP auf die Windows 7 Technologie umsteigen kann. Das Produkt Windows Embedded Standard 7 wird näher vorgestellt und parallel auf einem Zielsystem demonstriert. Die Demo beinhaltet auch spezielle Embedded Features und es werden Tipps und Tricks am System gezeigt. Es wird ebenfalls aufgezeigt, wo es Unterschiede zum normalen Windows 7 Professional / Ultimate gibt. Fragen und weitere Demonstrationen werden gerne am Stand nach dem Vortrag beantwortet, bzw. weitergeführt werden. Referent: Martin Grossen, S&A Manager Microsoft Embedded EMEA

7 Embedded OS für ARM Cortex Mikrocontroller RTOS Design, Timinganalyse und Test mit Core Simulation und Hardware Debugger Heutzutage wird nahezu überall auf Multitasking gesetzt. Bereits in den kleinsten Anwendungen wird heute ein RTOS eingesetzt. Wieso denn auch nicht, viele Punkte sprechen dafür, wie zum Beispiel die einfache zeitlichen Einteilung, die Priorisierung der Aufgaben, die Speicherverwaltung und das Energiemanagment. Die Liste der Vorzüge ist lang In diesem Referat zeigen wir auf, mit welch geringem Aufwand ein Cortex-M Microcontroller mit einer RTOS basierenden Software geplant, realisiert und auch getestet werden kann. Für einen rationellen Einstieg erhält der Teilnehmer wertvolle Tipps zu einem geeigneten Softwaretool, Schulungen und Literatur. Referenten: Toni Reber und Tobias Möri, Redacom AG

8 Intel Quark SoC: verschmilzt Hardware und Software für das IoT? Ein optimierter Software Stack zusammen mit einem 32 Bit x86 Intel Quark SoC in einem Lizenz Model für die Embedded Computer Technology (ECT). Was leisten diese Lösungen im industriellen IoT Umfeld? Der Vortrag behandelt die Thematik der wachsenden Marktbedürfnisse nach Lösungen für intelligente und vernetzte Systeme im Embedded Umfeld. Gefordert sind lüfterlose, industrietaugliche Low Power Lösungen (TDP < 2.2 W) sowie eine durchgängige Toolchain. Die verfügbaren Software Stacks und Tools ermöglichen einen einfachen Einstieg in die Welt der integrierten, skalierbaren Devices und die Anbindung z.b. in die Cloud, am besten beschrieben mit dem Begriff Internet of Things (IoT). Referent: Hubert Hafner, Kontron Europe GmbH (Im Auftrag von Ineltro AG)