Remerciez-le!

Remerciez @Admin pour avoir partagé cet document gratuitement, de la manière la plus simple, en partageant sur les réseaux sociaux.

Linux embarqué. Linux Temps Réel  pk/2003 v 2.1 Reproduction et exploitation à

Linux embarqué. Linux Temps Réel  pk/2003 v 2.1 Reproduction et exploitation à des fins commerciales interdites sans l'accord exprès des auteurs - 1 - ENSEIRB - 4JLG Patrice KADIONIK email : kadionik@enseirb.fr http : http://www.enseirb.fr/~kadionik Linux embarqué, Linux Temps Réel : présentation Linux embarqué. Linux Temps Réel  pk/2003 v 2.1 Reproduction et exploitation à des fins commerciales interdites sans l'accord exprès des auteurs - 2 - INTRODUCTION • Présentation des solutions techniques pour la mise en œuvre de Linux dans l ’univers des systèmes embarqués : – Linux embarqué : Les concepts. L ’ offre aujourd ’hui. – Le Temps Réel et Linux. Les concepts. L ’ offre aujourd ’hui. • Pour pouvoir ensuite se poser les bonnes questions avant d ’opérer le bon choix. Linux embarqué. Linux Temps Réel  pk/2003 v 2.1 Reproduction et exploitation à des fins commerciales interdites sans l'accord exprès des auteurs - 3 - CHAPITRE 1 : LINUX EMBARQUE : LINUX POUR L ’EMBARQUE Linux embarqué. Linux Temps Réel  pk/2003 v 2.1 Reproduction et exploitation à des fins commerciales interdites sans l'accord exprès des auteurs - 4 - PARTIE 1 : LE PHENOMENE LINUX EMBARQUE Linux embarqué. Linux Temps Réel  pk/2003 v 2.1 Reproduction et exploitation à des fins commerciales interdites sans l'accord exprès des auteurs - 5 - • Linux depuis presque 3 ans est en train de conquérir un domaine où on ne l’attendait pas vraiment : l’univers des systèmes embarqués. • Pourquoi retrouve-t-on Linux dans l’embarqué ? Tout d’abord pour ses qualités qu’on lui reconnaît maintenant dans l’environnement plus standard du PC grand public : – Libre, disponible gratuitement au niveau source : pas de royalties à reverser. – Ouvert. – Différentes distributions proposées pour coller au mieux à un type d’application. LES SYSTEMES EMBARQUES ET LINUX Linux embarqué. Linux Temps Réel  pk/2003 v 2.1 Reproduction et exploitation à des fins commerciales interdites sans l'accord exprès des auteurs - 6 - • Pourquoi retrouve-t-on Linux dans l’embarqué ? Tout d’abord pour ses qualités qu’on lui reconnaît maintenant dans l’environnement plus standard du PC grand public : – Stable et efficace. – Aide rapide en cas de problèmes par la communauté Internet des développeurs Linux. – Nombre de plus en plus important de logiciels disponibles. – Connectivité IP en standard. LES SYSTEMES EMBARQUES ET LINUX Linux embarqué. Linux Temps Réel  pk/2003 v 2.1 Reproduction et exploitation à des fins commerciales interdites sans l'accord exprès des auteurs - 7 - • Linux a aussi d’autres atouts très importants pour les systèmes embarqués : – Portage sur processeurs autres que x86 : PowerPC, ARM, MIPS, 68K, ColdFire… – Taille du noyau modeste compatible avec les tailles de mémoires utilisées dans un système embarqué (<500 Ko). – Différentes distributions proposées suivant le domaine : routeur IP, PDA, téléphone… – Support du chargement dynamique de modules qui permet d’optimiser la taille du noyau. – Migration rapide et en douceur pour un spécialiste Linux à Linux embarqué ; ce qui réduit les temps de formation (et les coûts…). LES SYSTEMES EMBARQUES ET LINUX Linux embarqué. Linux Temps Réel  pk/2003 v 2.1 Reproduction et exploitation à des fins commerciales interdites sans l'accord exprès des auteurs - 8 - • On a en fait entendu parler pour la première fois officiellement de Linux embarqué à une exposition Linux World en 1999 où les sociétés Motorola, Force et Ziatech ont présenté un système CompactPCI fonctionnant sous Linux. • En 2000 a été créé le consortium Linux embarqué (Embedded Linux Consortium) dont le but est de centraliser et de promouvoir les développements de solutions Linux embarqué. Ce consortium regroupe des éditeurs de distribution Linux, des éditeurs de systèmes Temps Réel propriétaires (comme WindRiver pour VxWorks) et des fabricants de composants. Il compte actuellement plus de 100 membres. LES SYSTEMES EMBARQUES ET LINUX Linux embarqué. Linux Temps Réel  pk/2003 v 2.1 Reproduction et exploitation à des fins commerciales interdites sans l'accord exprès des auteurs - 9 - • Les distributions Linux embarqué ont une part de marché grandissante face à des distributions propriétaires généralement Temps Réel comme VxWorks, pSOS, QNX… où l’on est d’abord obligé de payer pour accéder à la plateforme de développement puis de payer des royalties pour chaque système (ou cible) que l’on commercialise ensuite. • Il est à noter que l’on observe une évolution de ce système à péage de certains face à la “ menace ” Linux. LES SYSTEMES EMBARQUES ET LINUX Linux embarqué. Linux Temps Réel  pk/2003 v 2.1 Reproduction et exploitation à des fins commerciales interdites sans l'accord exprès des auteurs - 10 - LINUX EMBARQUE • Linux embarqué est une adaptation du noyau Linux à un système embarqué. Suivant les capacités du système, on retrouve tout ou partie des fonctionnalités du noyau : – Moins de services disponibles. – Moins de mémoire requise (< 8 Mo). – Boot depuis une mémoire ROM (FLASH). – Pas de clavier ou de souris requis. – Logiciels spéciaux pour piloter les périphériques du système (écran LCD, flash disk, Disk On Chip DOC, touch screen…). Linux embarqué. Linux Temps Réel  pk/2003 v 2.1 Reproduction et exploitation à des fins commerciales interdites sans l'accord exprès des auteurs - 11 - LINUX EMBARQUE • Une version de Linux embarqué peut être spécialement configurée pour coller à une plateforme ou application précise : – Linux embarqué pour routeur IP. – Linux embarqué sur PDA. – Linux embarqué pour microcontrôleur sans MMU. – Linux embarqué sur processeur 80286 et inférieur. – ... Linux embarqué. Linux Temps Réel  pk/2003 v 2.1 Reproduction et exploitation à des fins commerciales interdites sans l'accord exprès des auteurs - 12 - OUTILS POUR LINUX EMBARQUE • On utilise pour le développement sous Linux embarqué les outils traditionnels GNU : – (cross) compilateurs C/C++. C est préférable pour limiter la taille des exécutables. – IDE. – Debugger (GDB). – Simulateur. Linux embarqué. Linux Temps Réel  pk/2003 v 2.1 Reproduction et exploitation à des fins commerciales interdites sans l'accord exprès des auteurs - 13 - OUTILS POUR LINUX EMBARQUE • On utilise pour le développement sous Linux embarqué un PC de développement sous Linux (l ’hôte) avec une chaîne de compilation croisée en fonction du processeur embarqué sur le système (la cible). • L ’exécutable ainsi produit est téléchargé dans la cible pour pouvoir y être testé. On utilisera alors GDB pour débugger l ’application par le réseau que l ’on pourra coupler avec une interface graphique de type DDD (Data Display Debugger). • Un montage NFS depuis la cible d ’un répertoire du PC hôte permet de simplifier la phase de téléchargement. Linux embarqué. Linux Temps Réel  pk/2003 v 2.1 Reproduction et exploitation à des fins commerciales interdites sans l'accord exprès des auteurs - 14 - OUTILS POUR LINUX EMBARQUE Linux embarqué. Linux Temps Réel  pk/2003 v 2.1 Reproduction et exploitation à des fins commerciales interdites sans l'accord exprès des auteurs - 15 - OUTILS POUR LINUX EMBARQUE • Il existe des simulateurs tournant sur le PC hôte pour simuler la cible : – Simulateur pour émuler une grande marque de pocket PC. • Il est possible d ’utiliser d ’émuler complètement un système sur le PC hôte en utilisant le projet UML (User Mode Linux). UML permet de créer une machine virtuelle tournant un Linux embarqué correspondant à la cible et à son type de processeur. Cela permet alors de compiler une application directement en natif si l ’on se connecte à cette machine virtuelle… http://user-mode-linux.sourceforge.net/ Linux embarqué. Linux Temps Réel  pk/2003 v 2.1 Reproduction et exploitation à des fins commerciales interdites sans l'accord exprès des auteurs - 16 - OUTILS POUR LINUX EMBARQUE • Java est aussi supporté. • Il est possible aussi d ’utiliser des interfaces graphiques légères : – Microwindows. – Nano-X – Qt Embedded de Troltech (et dérivés Qtopia, OPIE). – Frame buffer – ... Linux embarqué. Linux Temps Réel  pk/2003 v 2.1 Reproduction et exploitation à des fins commerciales interdites sans l'accord exprès des auteurs - 17 - Besoin Miniature Petit Moyen Haut de gamme PC embarqué Embarqué haute disponibilité Taille RAM <0,1 Mo 0,1- 4 Mo 2-8 Mo 8-32 Mo 16-64 Mo > x Mo Taille ROM/FLASH 0,1-0,5 Mo 0,5- 2 Mo 2-4 Mo FLASH 4-16 Mo FLASH xx Mo Go-To Processeurs DragonBall 68K Mcore ColdFire ARM MIPS Hitachi SH x86 PowerPC Pentium PowerPC Caractéristiques matérielles MMU optionnelle Ardoise Internet Carte unité centrale System on Chip ( SoC ) CompactPCI Exemples d’applications Caméra numérique PDA Téléphone Routeur Décodeur Stockage en réseau Imprimante en réseau Commutateur téléphonique Routeur haute performance Serveur central LE CHOIX D ’UN PROCESSEUR POUR L ’EMBARQUE • Choix suivant puissance de calcul, taille mémoire... Linux embarqué. Linux Temps Réel  pk/2003 v 2.1 Reproduction et exploitation à des fins commerciales interdites sans l'accord exprès des auteurs - 18 - CHOIX DU PROCESSEUR POUR LINUX EMBARQUE Linux embarqué. Linux Temps Réel  pk/2003 v 2.1 Reproduction et exploitation à des fins commerciales interdites sans uploads/Industriel/ linux-embarque-temps-reel.pdf