Entwicklung auf App-Basis
Segger stellt »emApps« für Embedded-Systeme vor
Segger Microcontroller hat »emApps« vorgestellt, ein Softwarepaket zum Erstellen und Ausführen von Apps, also kleinen Programmen, die dynamisch geladen und in einer Sandbox-Umgebung ausgeführt werden können.
Als Host-Systeme kommen sowohl kleine Embedded-Systeme auf Mikrocontroller-Basis als auch vollständige Desktop-Anwendungen in Frage.
Segger emApps ist ein kleines, effizientes Framework, das jedes Embedded-Device in eine flexible Plattform verwandelt und es Entwicklern ermöglicht, neue Funktionen als »Apps« bereitzustellen, ohne die Stabilität des Kernsystems zu beeinträchtigen. Das emApps-Modell bietet hohe Flexibilität und ermöglicht es Anwendern, ihre Produkte vor Ort zu aktualisieren und weiterzuentwickeln - wie bei Smartphones.
»emApps ist ein revolutionäres Softwarepaket, das die gewohnte Flexibilität von Smartphones in die Welt der Embedded-Systeme bringt«, erläutert Rolf Segger, Gründer von Segger Microcontroller. »Apps erweitern die Funktionen von Embedded-Geräten, während die Firmware klein bleibt. Wir verwenden sie seit Jahren in unseren Produktreihen J-Link und Flasher.«
emApps besteht aus einer PC-Entwicklungsumgebung mit einem Compiler zum Erstellen von Apps sowie Quellcode für die Host-Integration. Ebenfalls enthalten ist ein PC-basierter Executor zum Ausführen, Testen, Verfolgen und sogar Profiling von Apps auf einem Desktop. Apps lassen sich verwenden, um die Funktionen eines Hosts dynamisch zu erweitern oder um Anpassungen durch Hersteller, OEMs und Endkunden zu ermöglichen.
Die Hauptmerkmale von emApps sind geringe Codegröße sowie hohe Leistung und Sicherheit. Apps laufen in einer eigens von Segger entwickelten virtuellen CPU und werden durch einen Aufruf des emApps-Executors ausgeführt, der den Befehlssatz implementiert. Apps arbeiten in ihrem eigenen Speicherbereich, vollständig sandboxed und isoliert vom Host-Programm und anderen Apps. Alle unzulässigen Vorgänge (z.B. Zugriff außerhalb des Speicherbereichs der App) werden erkannt, und die Kontrolle wird an den Aufrufer zurückgegeben. Apps haben eine hohe Code-Dichte (ab weniger als 100 Byte Größe) und bieten eine hohe Leistung.
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Die Integration von emApps in bestehende Firmware ist einfach und unkompliziert. Die Anforderungen an die Codegröße auf der Host-Seite sind mit etwa 2,5 KB gering, sodass emApps sogar für kompakte Mikrocontroller geeignet ist. Der Executor ist in C geschrieben, die Software wird jedoch auch mit einer für Arm-Kerne optimierten Assembler-Version geliefert. »Apps sind eine großartige Erweiterung für fast jedes Embedded-Gerät«, erläutert Dirk Akemann, Leiter Technisches Marketing bei Segger. »Wir finden immer wieder neue Anwendungsfälle. Ich bin überzeugt, dass wir Apps in Zukunft in vielen verschiedenen Arten von Embedded-Geräten sehen werden. Ich ermutige Entwickler, emApps auszuprobieren. Eine Testversion, die die Ausführung auf einem PC ermöglicht, steht zum Download bereit.«
Mit emApps können Anwender der Firmware jederzeit neue Funktionen hinzufügen, ohne dass ein validiertes Kernsystem geändert werden muss. So lassen sich neue Funktionen oder Verbesserungen vor Ort bereitstellen, während die Systemstabilität und -sicherheit erhalten bleibt. Die App-Funktionen werden durch eine API-Tabelle in der Firmware definiert, sodass Firmware-Entwickler die volle Kontrolle über die ihnen zur Verfügung stehenden Funktionen haben. Es ist auch möglich, verschiedenen Apps, die in einem System ausgeführt werden, unterschiedliche Rechte (API-Tabellen) zuzuweisen. In einem System mit mehreren CPU-Kernen oder einem RTOS-basierten System lassen sich mehrere Apps gleichzeitig ausführen, die mehrere Einstiegspunkte haben und ähnlich wie DLLs als Bibliotheken dienen können.
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