RTOS lernt Scripting dank Lua. - Raphael Zulliger, Indel AG

Transkript

1 RTOS lernt Scripting dank Lua - Raphael Zulliger, Indel AG Embedded Computing Conference 2012

2 Informationen zur Download-Version der Folien Diese Folien dienen als visuelle Unterstützung des Referenten und sind ohne diesen nur bedingt nützlich. Falls Sie das Referat verpasst haben und trotzdem mehr zum Thema erfahren möchten, dürfen Sie sich gerne (völlig unverbindlich) mit dem Referenten in Verbindung setzen: zulliger - at - indel - ch

3 ? Ihr System Lua-Scripts

4 High-End Steuerungssysteme - seit 38 Jahren. Automobilindustrie. Chemieindustrie. Druckindustrie. Elektronikindustrie. Glasindustrie. Halbleiterindustrie. Holzindustrie. Lebensmittelindustrie. Luftfahrtindustrie. Medizin. Messtechnik. Militär. Optikindustrie. Schwerindustrie / Stahlindustrie. Uhrenindustrie. Verfahrenstechnik.

5 Elektronik. Software. Engineering. 00% Swiss Made Know-how Support

6 Raphael Zulliger - Dipl. El. Ing. FH Software-Entwickler Desktop-Tools Embedded-System Support

7 Problem: C++ Workflow ist ineffizient. Wir wollen Änderungen sofort testen! Code editieren!? Testen Kompilieren, linken Applikation starten do { for (cp = line; *cp &&!isspace (*cp) && (*cp!= '!') && (*cp!= ':') && (*cp!= '('); cp++) { if (*cp == '$') { int length; Boolean freeit; char *result;

8 Problem: C++ ist komplex. Wir wollen eine einfache Sprache! Service-Techniker bei Inbetriebnahme in Mexiko. Ist bei Software-Anpassungen auf Fremdhilfe angewiesen...

9 Lösung: Effizient Maschinen programmieren dank Scripts Code-Änderungen ohne Systemneustart Auch für Service-Techniker Prozess-Techniker Mechaniker

10 Produkt: Effizient Maschinen programmieren mit Indel McRobot Echtzeit Sprache Maschinen- Software Funktions- Bausteine Hart C++ Glue Code Soft Scripts

11 Produktvideo: Essemtec Cobra - SMT Bestückungsautomat Steuerungssystem: Indel Ablaufprogrammierung: Scripts -

12 Lua-Interpreter Parser, Compiler Virtual Machine Libraries Läuft komplett auf Embedded-System!

13 Lua sei Einfach. Portabel. Effizient. - Programmieren mit Lua, open source press

14 Einfach. Portabel. Effizient. Grammatik: Anzahl Wörter chunk ::= block block ::= {stat} [retstat] C++ C 850 stat ::= ; varlist = explist functioncall label break goto Name 2000 do block end while exp do block end repeat block until exp if exp then block {elseif exp then block} [else block] end for Name = exp, exp [, exp] do block end for namelist in explist do block end function funcname funcbody local function Name funcbody local namelist [ = explist] retstat ::= return [explist] [ ; ] label ::= :: Name :: Python funcname ::= Name {. Name} [ : Name] varlist ::= var {, var} var ::= Name prefixexp [ exp ] prefixexp. Name namelist ::= Name {, Name} Lua explist ::= exp {, exp} exp ::= nil false true Number String... functiondef prefixexp tableconstructor exp binop exp unop exp prefixexp ::= var functioncall ( exp ) functioncall ::= prefixexp args prefixexp : Name args Bei den Angaben für C++ und C handelt es sich um ungefähre Werte args ::= ( [explist] ) tableconstructor String functiondef ::= function funcbody funcbody ::= ( [parlist] ) block end parlist ::= namelist [,... ]... tableconstructor ::= { [fieldlist] } fieldlist ::= field {fieldsep field} [fieldsep] field ::= [ exp ] = exp Name = exp exp fieldsep ::=, ; binop ::= + - * / ^ %.. < <= > >= == ~= and or unop ::= - not #

15 Einfach. Portabel. Effizient. Einzige Abhängigkeit: ANSI C

16 Einfach. Portabel. Effizient. Lua. So klein wie ein Bild Parser, Compiler Virtual Machine Libraries Lua-Interpreter: 117 KByte ipad-bild auf Apple-Homepage: 113 KByte

17 Adobe, Logitech und Wikipedia verwenden Lua Finden Sie IHREN Lua-use-case! - Lassen Sie sich von bestehenden Lösungen inspirieren:

18 Von der Idee zur Lösung Getting started! Lua Anpassen Demo: idev

19 Getting started: Lua-Interpreter einbinden - Demo -

20 Lua: Interaktion mit bestehender Software Lua-Script Bestehende Software (C, C++, Java,...) Standard-Methode: Lua C API Alternativ: Bindings von Drittanbietern C, C++, Ada, Basic, Cobol, D, Erlang, Fortran, Haskell, Java,

21 Lua Speicher-Management an Embedded-System anpassen Lua Alloc -Funktion die das Systemspezifische Speicher-Management verwendet: static void *myluaalloc (void *ud, void *ptr, size_t osize, size_t nsize) { (void)ud; (void)osize; /* not used */ if (nsize == 0) { myfree(ptr); return NULL; } else return MyRealloc(ptr, nsize); } Beim Initialisieren des Lua-Interpreters kann der Pointer einer eigenen Allokations-Funktion übergeben werden.

22 Besseres Echtzeit-Verhalten dank manuellem Ausführen des Garbage-Collectors Luas inkrementeller Mark-and-Sweep Garbage-Collector ist Echtzeit-Freundlich.

23 Bisher: Standard-Lua Next: Indel-Lua

24 Indel-Lua: Garantierte Reaktionszeiten der Lua- Threads Multitasking Standard-Lua: Indel-Lua: Kooperativ Präemptiv Indel Lua-Scheduler

25 Indel-Lua: Minimaler Overhead beim Debuggen Breakpoint Standard-Lua: Indel-Lua: Hook-Funktion Breakpoint-Instruktion

26 Effizient Maschinen programmieren Lua hacking mit Indel idev - Demo -

27 for i=1,1000 do Module.Cmd1(Async) Module.Cmd2(Sync) end Lua-Performance: Overhead beim Auslösen von Kommandos im Indel-System <50% Producer-Task (C++ / Lua) Consumer-Task (C++) Cmd1 Roundtrip [us] Cmd2 t C++ Avg: 12 Max: 47 Lua Avg: 17 Max: 72 for( uint32 i=0; i<1000; ++ pmodule->cmd1(easync); pmodule->cmd2(esync); }

28 Danke!

29 Q&A