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ECos : un syst me d exploitation pour les applications embarqu es

14/04/2012. 2. Sommaire. Un OS pour l'embarqu ?MotivationsUn peu d'histoireOutils de configurationEcos et la portabilitRedBootFonctionnalits supplmentaires d'eCosLa conception de systme avec eCosUn exemple d'application utilisant eCos. 14/04/2012. 3. Un OS pour l'embarqu ?. Les sy

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ECos : un syst me d exploitation pour les applications embarqu es

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Presentation Transcript

    1. eCos : un système d’exploitation pour les applications embarquées Nicolas Vial vialn@ufrima.imag.fr

    2. 15/04/2012 2 Sommaire Un OS pour l’embarqué ? Motivations Un peu d’histoire Outils de configuration Ecos et la portabilité RedBoot Fonctionnalités supplémentaires d’eCos La conception de système avec eCos Un exemple d’application utilisant eCos

    3. 15/04/2012 3 Un OS pour l ’embarqué ? Les systèmes embarqués sont partout Electro-ménager, PDA, Consoles de jeux, TV& HI-FI, Téléphones portables, Lecteur MP3, Web Pad etc… Marché des systèmes embarqués En 2005, on estime qu ’ils génèreront plus d’argent que les exportations pétrolières. Les systèmes embarqués au cœur de la tendance Complexité croissante Time To Market (TTM)

    4. 15/04/2012 4 Motivations Open Source Exempt de royalties Configurabilité (OS à la carte) Temps réel Faible empreinte mémoire (systèmes enfouis) Portabilité Réseaux

    5. 15/04/2012 5 Un peu d ’histoire ... Là où tout commença--Cygnus solutions (1989) 1997 Démarrage du projet eCos (Embedded Configurable Operating System) 1998 Première version Red Hat 1999 Rachat de Cygnus par Red Hat 2000 Ajout de RedBoot 2002 Red Hat licencie l’équipe eCos eCosCentric 2002 L’équipe eCos fonde eCosCentric

    6. 15/04/2012 6 Outils de configuration Deux solutions Interface graphique Linux & Windows NT/2000/XP Possibilité de construire et de tester le système Granularité fine ou grossière au choix (templates, component, package) Commande en ligne Linux & Windows (Cygwin) Granularité grossière uniquement, pour travailler avec une granularité plus fine obligation d’éditer les fichiers de sauvegardes (compliqué et risqué)

    7. 15/04/2012 7 Le Component Repository

    8. 15/04/2012 8 Configuration avec GUI

    9. 15/04/2012 9 Exemple de configuration

    10. 15/04/2012 10 eCos et la portabilité Ecos supporte une grande partie des cartes d’évaluation que l’on trouve sur le marché. Les principales architectures processeur supportées sont : ARM Fujitsu FR-V Hitachi H8/300 Intel x86 Matsushita AM3x MIPS PowerPC Samsung CalmRISC Sparc/SparCLite M68K SuperH ...

    11. 15/04/2012 11 Hardware Abstraction Layer Le HAL est une couche logiciel, qui encapsule le HW sous-jacent Le HAL est divisé en trois sous-modules Architecture ( 1 famille de processeurs = 1 architecture dans eCos) Principales responsabilités : CPU startup, interrupt delivery, context switching Variante (processeur spécifique au sein d’une famille de processeurs) Variante de processeur qui gèrerait une MMU (Memory Management Unit) plate-forme (typiquement une carte d’évaluation) Responsabilités : plate-forme startup, IO access, Timer, chip configuration

    12. 15/04/2012 12 Kernel Ordonnanceur, threads Mutexes, sémaphores Temps réels Implémenté en C++, mais pas d’API officielle pour permettre aux applications de s’interfacer directement avec le kernel

    13. 15/04/2012 13 APIs Standards POSIX 1003.1-1996 actuellement 1003.1-2001 prochainement 1003.13 Minimal Real Time System Profile µITRON Version 3.02 Level S/E ANSI C C-89 compatible C et librairies math. Quelques compatibilités C-99

    14. 15/04/2012 14 RedBoot (Red Hat Embedded Debug and Bootstrap) Rom Monitor programme en ROM ou flash memory qui offre des fonctionnalités pour le debuggage. GDB Remote Protocol RedBoot fournit son propre talon GDB pour communiquer avec le GDB de la machine hôte (connexion série ou Ethernet) Program Loading Via port série : X/Y modem Via Ethernet : telnet

    15. 15/04/2012 15 Architecture de RedBoot

    16. 15/04/2012 16 Systèmes de fichiers eCos supporte actuellement ROM filesystem RAM filesystem JFFS2 eCos supportera dans l ’avenir VFAT NFS

    17. 15/04/2012 17 Architecture réseau générale d’eCos

    18. 15/04/2012 18 Supports Réseaux Choix entre 2 implémentations de pile TCP/IP OpenBSD, FreeBSD Autres protocoles SNMP, TFTP, FTP, HTTP, BOOTP, DNS Dans le futur PPP

    19. 15/04/2012 19 Fonctionnalités supplémentaires Support PCI,USB SMP (Symmetric Multi-Processing Support) The GoAhead Embedded WebServer Microwindows GUI

    20. 15/04/2012 20 Ce que cela peut donner

    21. 15/04/2012 21 De plus près ...

    22. 15/04/2012 22 La conception de systèmes avec eCos Configuration de la plate-forme hôte (Windows) Installation Cygwin + GNU Tools (natif) Construction des outils de Cross-development Installation du kit de développement eCos Configuration de l’OS via le Configuration Tool

    23. 15/04/2012 23 Les dessous de l’outil de configuration Les fichiers scripts CDL (Common Description Language)

    24. 15/04/2012 24 Les scripts CDL dans le GUI

    25. 15/04/2012 25 Résolution interactive des incohérences

    26. 15/04/2012 26 Un exemple d’application utilisant eCos La marche à suivre

    27. 15/04/2012 27 Construire et installer RedBoot (sur une cible PC dans le cas suivant)

    28. 15/04/2012 28 Construction d’eCos

    29. 15/04/2012 29 Construction de l’application

    30. 15/04/2012 30 Débuguer l’application

    31. 15/04/2012 31 Débugage avec Insight GDB

    32. 15/04/2012 32 Documentation consultée Anthony Massa, Embedded Software development with eCos, Ed Prentice Hall, ISBN : 0-13-035473-2, www.phptr.com/massa Guide complet d’utilisation d’eCos. Pierre Ficheux, Linux embarqué, Eyrolles, Chapitre 8 pages 172-173, ISBN : 2-212-11024-3, http://pficheux.free.fr Méthodologie pour construire, à partir d’un noyau Linux, un système embarqué. Présentation de deux études de cas : Lecteur/Enregitreur MP3 & Station de consultation Internet. Karim Yaghmour, Building Embedded Linux Systems,O ’Reilly, Chapitre 2, ISBN : 0-596-00222-X Comment concevoir et construire son système embarqué en utilisant Linux. De nombreux exemples présents dans chaque chapitre.

    33. 15/04/2012 33 Références http://ecos.sourceware.org/doc-2.0/user-guide/real-time-characterization.html Mesures des performances RT (Deterministic Kernel Primitives) http://sources.redhat.com/eCos/ Site officiel http://www.ecoscentric.com Site très actif, étroitement lié à la communauté eCos et aux entreprises de pointes. http://www.extremtech.com/article2/0,3973,1089152,00.asp GameBoy Owners Will Surf On The Web

    34. 15/04/2012 34 Références, suite... http://www.goahead.com/webserver/webserver.htm http://www.microwindows.org Miguel Santana, Conférence Embedded Systems & DSP Compilers, STMicroelectronics DAIS, Central R&D.

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