Embedded-Echtzeit-Linux vom Bootloader bis zum Realtime-System mit Yocto (Linux-RTOS) in München

• Entwicklungsumgebung
  • Cross-Development Toolchain
  • Erstellung von Toolchain, Bootloader, Kernel und Root-Filesystem
  • Buildsysteme im Vergleich: yocto, buildroot, Debian-basierend
• yocto als Buildsystem
  • Aufbau und Setup von yocto
  • bitbake als Erstellprogramm
  • Rezepte, Klassen und Konfigurationen
  • Erstellung eigener Layer
  • BSP mit Machine generieren
  • Zielsystem mit Image und Softwareauswahl mit Distro
  • Analyse des Erstellvorganges, Log- und Run-Dateien
  • Diagnose von Buildproblemen
  • wic - Open-Embedded-Image-Creator
• Bootloader
  • Linux-Bootprozess vom ROM-Loader bis zum Login-Prompt
  • U-Boot und barebox als Bootloader
  • Konfiguration des Bootloaders
  • Erstellung von Patches und deren Integration in yocto
• Device-Tree
  • Hardwarebeschreibung im Device-Tree
  • Syntax und Verwendung
  • GPIO-Controller
  • Pin-Multiplexing
  • I2C- und SPI-Bus
  • Erweiterung um eigene Geräte
• Linux-Kernel
  • Kernel-Konfiguration
  • Anpassungen für spezifisches Board und Projekt
  • Verwendung von Kernel-Treibern
  • Erstellung von Patches
  • Integration von Anpassungen in yocto
  • Harte Echtzeit mit Linux (PREEMPT_RT)
  • Threaded-Interrupts und Scheduling
• Root-Filesystem
  • Init-Dämonen: systemd, System-V, busybox-Init
  • C-Libraries: glibc, uClibc
  • Erstellung und Integration eigener C-Programme
  • Einrichtung von Dämonen für das Target und der speziellen yocto-Rezepte
• Systementwurf
  • Minimalsysteme mit busybox
  • RAM-Disk, initial RAM-Filesystem und initrd
  • NAND und NOR mit MTD-Treibern
  • Flash-Dateisysteme (UBIFS, JFFS2)
  • Managed (FTL) Flash mit ext4
  • Read-Only mit squashfs und Schreiben in overlayfs
  • Reproduzierbarer Erstellvorgang
  • Messung und Optimierung der Bootzeiten
  • System-Update Over-The-Air (OTA), Konfiguration in yocto
• Übungen
  • Alle Übungsaufgaben werden auf einem ARM Cortex-A8 (AM-335x) unter Verwendung frei zugänglicher
• Open-Source-Tools durchgeführt.
  • Zu allen Themenfeldern gibt es praktische Übungen so dass das Gelernte gleich ausprobiert und vertieft werden kann.
  • Am Ende des Seminars hat der Teilnehmer ein komplettes Embedded-Echtzeit-Linux mit yocto erstellt und dieses individuell angepasst.

Lernziele

• Sie haben die Aufgabe, ein Embedded-Linux-Target aufzubauen?
• Wie fange ich damit an? Was benötige ich dazu?
• Wie komme ich zu einem echtzeitfähigen System?
• Der Aufbau und die Funktionsweise eines Embedded-Linux-Systems mit harten Echtzeiteigenschaften stehen im Mittelpunkt der Embedded-Linux-Schulung.
• Im 1. Teil beginnen wir beim Embedded-Board ohne SW und erstellen die notwendigen Komponenten vom Bootloader bis zum fertigen Echtzeit-Linux-Betriebssystem und der ersten Embedded-Linux-Anwendung.
• Sie bekommen den roten Faden der Vorgehensweise und transferieren das erlernte Wissen auf Ihr individuelles Projekt und Ihre Zielarchitektur.
• Im 2. Teil erlernen Sie das Scheduling und die Echtzeitfähigkeit vom RT Preemption Patch.
• Die Funktionsweise sowie der Einsatz in echtzeitrelevanten Anwendungssystemen wird detailliert behandelt sowie auf zweckmäßige Synchronisierungsmechanismen eingegangen.
• In der Übungsaufgabe werden alle Komponenten basierend auf frei zugänglicher Open-Source-Software erstellt und eingesetzt.
• Die Embedded-Linux-Schulung legt großen Wert darauf, dass die verwendeten Tools für eine breite Auswahl an Architekturen verfügbar sind.
• Dadurch können Sie die praktischen Fähigkeiten der Embedded-Linux-Schulung in modifizierter Form für Ihr Embedded-Board einsetzen.

Zielgruppe

• Software-Entwickler und Hardware-Entwickler.

Voraussetzungen

• Sichere Programmierkenntnisse in ANSI-C sowie Linux-Grundlagenkenntnisse sind vorteilhaft.