Embedded Linux

Eingebettete Systeme begegnen uns mittlerweile in vielen Anwendungen als Alternative zu herkömmlichen Computersystemen. Dabei gewinnt Linux als Embedded-Betriebssystem aufgrund seiner großen Verbreitung und guten Portabilität immer mehr an Bedeutung. Die Verfügbarkeit von Gerätetreibern, standardisierten APIs für Multi-Threading und Netzwerk sowie einer Vielzahl von verbreiteten Dateisystemen erlauben einen schnellen und effektiven Entwicklungsprozess. Unser Kurs vermittelt spezifisches Wissen für den erfolgreichen Einsatz und die Entwicklung von Embedded Linux-Anwendungen. Besonderer Wert wird dabei auf die Praxistauglichkeit der Implementierung sowie die Echtzeitfähigkeiten von Linux gelegt.

Schwerpunkte

Grundlagen und Organisation der Linux-Kernel-Entwicklung (Versionierung, Homepage, als Modul einkompiliert vs. fest einkompiliert)

Einführung in Toolchain (gcc, make, Kernel-Build-System, git, patch, make-kpkg für Debian als Spezialfall)

User-Level-Driver (Portzugriff)

Kernel-Level-Driver (Treibermodell, Hardware-Zugriff)

Einführung Kernel-Treiber, Interrupthandling (Blocking-IO, Tasklet, Workqueue, Timer), Linux Kernel Module, Virtual File System

Grundlagen und Beeinflussung des Scheduling (Prozesse, Threads)

FUSE, Filesysteme im Userspace

Latenzzeiten von Linux

Echtzeitaspekte von Standard-Linux

Einführung in Hard-Realtime mit Xenomai und RT-Linux: Konzepte, Programmiermodell, Timer, Interprozess-Kommunikation

Kernel für Embedded Linux

Root-Dateisystem, FHS

Embedded-Boot-Mechanismen, Bootloader

Flashen der Hardware (TFTP, BOOTP)

Embedded Filesysteme (SquashFS, CramFS, JFFS2)

Bootvorgang des Kernels und des init-Dämons

Verfügbare Tools (Cross-Compiling, Busybox, uClibc)

Linux auf Flash installieren (Anpassungen, Besonderheiten)

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