Kapitel 4
Systemsoftware
Zur Bewältigung der Komplexität des Entwurfes von Anwendungen eingebetteter
Systeme ist die Wiederverwendung von Komponenten ein wichtiges Hilfsmittel.
Im Sinne einer plattformbasierten Entwurfsmethode (siehe Seite 322) ist neben
vorhandener Hardware auch Software einzusetzen. Diese Komponenten beinhalten das Wissen früherer Entwicklungen und stellen sogenanntes geistiges Eigentum (engl. Intellectual Property (IP)) dar. Zu den wiederverwendbaren StandardSoftwarekomponenten zählen Komponenten der Systemsoftware wie eingebettete
Betriebssysteme (engl. Operating Systems (OS)) und sogenannte Middleware. Im
diesem Kapitel beschreiben wir zunächst allgemeine Anforderungen an Betriebssysteme für eingebettete Systeme. Dazu gehören insbesondere die Echtzeitfähigkeit
und die Adaptierbarkeit an die jeweilige Anwendung. Beim exklusiven Zugriff auf
Ressourcen kann es zur Prioritätsumkehr kommen, die für Echtzeitsysteme schwere
Probleme verursachen kann. Diese können mit Zugriffsprotokollen für diese Ressourcen vermieden werden. Mit der Prioritätsvererbung, dem Priority Ceiling-Protokoll
und dem Stack Resource-Protokoll stellen wir drei wichtige Protokolle vor. Ein eigener Abschnitt ist dem Echtzeitkern ERIKA gewidmet, der v.a. für Mikrocontroller
gedacht ist. Ein weiterer Abschnitt ist den Anpassungen gewidmet, mit denen Linux
in eingebetteten Systemen eingesetzt werden kann. Das Kapitel schließt mit HinweiBewertung & Validierung
Entwurfsdatenbank
Spezifikation
Test
Optimierung
wissen
Systemsoftware
Entwurf
Abbildung von
Anwendungen
Anwendungs(RTOS, ...)
HW-Komponenten
Abb. 4.1 Vereinfachter Entwurfsfluss
221
P. Marwedel, Eingebettete Systeme, https://doi.org/10.1007/978-3-658-33437-6_4
© Der/die Autor(en) 2021
Systemsoftware
Zur Bewältigung der Komplexität des Entwurfes von Anwendungen eingebetteter
Systeme ist die Wiederverwendung von Komponenten ein wichtiges Hilfsmittel.
Im Sinne einer plattformbasierten Entwurfsmethode (siehe Seite 322) ist neben
vorhandener Hardware auch Software einzusetzen. Diese Komponenten beinhalten das Wissen früherer Entwicklungen und stellen sogenanntes geistiges Eigentum (engl. Intellectual Property (IP)) dar. Zu den wiederverwendbaren StandardSoftwarekomponenten zählen Komponenten der Systemsoftware wie eingebettete
Betriebssysteme (engl. Operating Systems (OS)) und sogenannte Middleware. Im
diesem Kapitel beschreiben wir zunächst allgemeine Anforderungen an Betriebssysteme für eingebettete Systeme. Dazu gehören insbesondere die Echtzeitfähigkeit
und die Adaptierbarkeit an die jeweilige Anwendung. Beim exklusiven Zugriff auf
Ressourcen kann es zur Prioritätsumkehr kommen, die für Echtzeitsysteme schwere
Probleme verursachen kann. Diese können mit Zugriffsprotokollen für diese Ressourcen vermieden werden. Mit der Prioritätsvererbung, dem Priority Ceiling-Protokoll
und dem Stack Resource-Protokoll stellen wir drei wichtige Protokolle vor. Ein eigener Abschnitt ist dem Echtzeitkern ERIKA gewidmet, der v.a. für Mikrocontroller
gedacht ist. Ein weiterer Abschnitt ist den Anpassungen gewidmet, mit denen Linux
in eingebetteten Systemen eingesetzt werden kann. Das Kapitel schließt mit HinweiBewertung & Validierung
Entwurfsdatenbank
Spezifikation
Test
Optimierung
wissen
Systemsoftware
Entwurf
Abbildung von
Anwendungen
Anwendungs(RTOS, ...)
HW-Komponenten
Abb. 4.1 Vereinfachter Entwurfsfluss
221
P. Marwedel, Eingebettete Systeme, https://doi.org/10.1007/978-3-658-33437-6_4
© Der/die Autor(en) 2021