Startseite > Messen + Testen > Erste Schritte mit Embedded Linux

Single Board Computer

Erste Schritte mit Embedded Linux

18. Juni 2018, 12:31 Uhr | Manuel Gschwend, Head of Product Group bei Conrad Business Supplies

▶ Diesen Artikel anhören

Fortsetzung des Artikels von Teil 1

Einsatz von Betriebssystemen

Ohne vollwertiges Betriebssystem wird das Anwendungsprogramm z.B. in eine einzelne „Round-Robin“- oder „Super-Loop“-Struktur verschachtelt und mit einem „Bare-Metal“-Ansatz programmiert. Dies kann ein effizientes Design ergeben – es gibt aber auch Fälle wie Vernetzung und Datenanbindung: hier wird es ziemlich umständlich, wenn die Anwendung damit beginnt, Funktionen hinzuzufügen. Arduino-Anwender kennen das. Dann müssen, z.B. für die Internetverbindung, zusätzliche Bibliotheken und zugehörige Treiber ergänzt werden.

Jedes Betriebssystem fügt einem Design einen gewissen Speicher- und Ressourcen-Overhead hinzu – zusätzlich vorhandene Funktionen ohne Implementierungsaufwand sind ein nützliches Feature.

Einige Standard-Linux-Funktionen stellen z.B. das Dateisystem, Netzwerkanbindung und Aufgabenplanung bereit. Linux ist ein extrem skalierbares und effizientes Betriebssystem, das Hunderte von Befehlen zur Verfügung stellt. Linux macht es außerdem sehr einfach, über GPIOs, ADCs/DACs und serielle Schnittstellen wie I²C mit der Peripherie zu kommunizieren.

Allerdings ist Linux kein vollwertiges Echtzeitbetriebssystem, da es keinen präventiven Kernel trägt: sobald der Kernel einen Befehl ausführt, kann er nicht unterbrochen werden. Für Anwendungen, die ein hohes Maß an deterministischem Verhalten erfordern, bei denen das Betriebssystem in einer vorhersagbaren Zeit reagieren muss, ist eine Standard-Linux-Distribution möglicherweise nicht geeignet. Allerdings gibt es derzeit eine Reihe von Initiativen in der Branche, die darauf abzielen, eine präemptiv-basierte Echtzeit-Distribution von Linux-Betriebssystemen bereitzustellen.

Einige SBC unterstützen Echtzeit-Anwendungen durch spezielle Hardware, z.B. bietet der BeagleBone Black programmierbare Echtzeit-Blöcke (PRUs; Programmable Real-Time Units).