Wednesday, May 22, 2013
Was muss ich tun, damit Embedded-Linux in einer Sekunde bootet?
von Jan Altenberg (linutronix GmbH)
Wednesday, 22.05.2013, New York III, 14:45-15:30 Uhr
Linux ist einer der Durchstarter im Bereich der Embedded-Betriebssysteme. Neben guter Skalierbarkeit, Echtzeitfähigkeit und Robustheit zeichnet es sich nicht zuletzt durch seine erstklassige Unterstützung von Energiesparfunktionen aus. Neben den üblichen Powersafe-Modi, wie Suspend-to-RAM, kann Linux mit Funktionen wie ''Dynamic Ticks'' aufwarten, die das System nicht durch einen fixen Schedulertick, sondern nur bei Bedarf aufwachen lassen. Doch wieviel Strom darf ein System im Standbybetrieb verbrauchen? Die Antwort auf diese Frage fällt je nach Anwendungsfall sehr unterschiedlich aus.
Automotiveanwendungen zum Beispiel erfordern einen Ruhestrom unter der Selbstentladung einer Fahrzeugbatterie. Für Embeddedsysteme bedeutet diese Anforderung in der Regel einen Power-Off-Zustand. Hier kommt eine weitere Stärke von Linux zum Tragen: Mit Linux sind Bootzeiten von deutlich unter einer Sekunde zu erreichen. Das Anstarten einer Steuerapplikation ist innerhalb von 400-800ms nach Power-On zu bewerkstelligen. Somit eröffnet Linux ganz neue Möglichkeiten, Energie zu sparen: Im Ruhezustand wird das System einfach abgeschaltet.
Doch nicht nur energiekritische Anwendungen profitieren von der Möglichkeit, in weniger als 1s zu booten. Leistungsfähige Prozessoren halten auch in Bereichen Einzug, die zuvor auf Mikrocontrollerebene programmiert wurden. Hier ist es in neuen Produktgeneration oft schwer zu argumentieren, daß nun zwar eine deutlich leistungsfähigere CPU zum Einsatz kommt, aber aufgrund der Notwendigkeit eines Betriebssystems, die Einschaltzeiten des Systems nun deutlich schlechter sind.
Auch hier bietet eine linuxbasierte FastBOOT Technologie ganz neue Möglichkeiten: Die Vorteile eines Betriebssystems werden mit den Anforderungen extrem schneller Startzeiten kombiniert. Dieser Vortrag zeigt ein Fastboot-Konzept, basierend auf einem minimalem Bootloader und Linux.
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Über den Autor Jan Altenberg:
Jan Altenberg studierte Informationstechnik mit Vertiefungsrichtung Ingenieurinformatik an der Berufsakademie Suttgart (Campus Horb). Er beschäftigt sich bereits seit vielen Jahren beruflich mit Linux. U.a. betreute er verschiedene Arbeiten für das EU-Projekt OCEAN, welches sich zum Ziel setzte, eine offene Steuerungsplattform auf Basis von Realtime Linux zu schaffen. Weiterhin trug er bei einem namhaften Maschinenhersteller die volle konzeptionelle Verantwortung für die Einführung von Linux in der neuen Steuerungsgeneration. Seit 2007 arbeitet er für die linutronix GmbH (im Bereich BSPs, FastBOOT, Schulungen, Consulting).