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Linux Treiber und RT - Architektur des Linux Kernels, Treiber und Echtzeit Entwicklung - Schulung

Linux Drivers and RT - Architecture of the Linux Kernel, Drivers and Real-time Development

Seminar Beschreibung Kurzbeschreibung

Wenn die von Linux im Userspace bereitgestellten Mechanismen in Form der System-API nicht ausreichen und höhere Anforderungen hinsichtlich Timing und Reaktionsverhalten gestellt werden oder der Zugriff auf Hardware-Ressourcen notwendig ist, dann gibt es nur eines: In den Linux-Kernel eintauchen und selber Kernel-Treiber erstellen.

Das dazu notwendige Know-how, insbesondere der im Kernel vorhandenen Mechanismen,sowie deren Zusammenspiel wird in diesem Kurs vermittelt. Nach Abschluss des Kurses sind Sie in der Lage echtzeitfähige Kernel-Treiber zu schreiben, sowie die vom Kernel angebotenen Mechanismen effektiv einzusetzen. In diesem Kurs lernen Sie, aus welchen Komponenten ein Echtzeit-Linux-System besteht, wie die Anforderungen an ein Echtzeit-Betriebssystem erfüllt werden und wie ein an das Projekt angepasstes System erstellt wird. Der Kursinhalt bezieht sich auf den Mainstream-Linux-Kernel sowie auf den RT-Preemption-Patch. Die Übungsaufgaben werden auf dem Schulungs-Notebook durchgeführt.Fortgeschrittenen Teilnehmer mit Erfahrungen in Embedded-Linux bieten wir die Möglichkeit die Übungen auf einem ARM-basierten Embedded-Board zu machen. Entsprechende Boards, sowie die Cross-Development-Toolchain werden zur Verfügung gestellt.

Seminar Voraussetzungen Voraussetzungen

Seminar Software Software

Linux

Seminar Technikinfo Informationen zur Technologie

Linux oder GNU/Linux ist ein freies, unix-ähnliches Mehrbenutzer-Betriebssystem, das als Open Source-Projekt ins Leben gerufen wurde. Es basiert auf dem Linux-Kernel und wesentlich auf GNU-Software. Dieser Systemkern (Kernel) ist die Schnittstelle zwischen Hard- und Software, das Anwenderprogrammen den Komponentenzugriff auf Speicher, Festplatte, Tastatur und Maus, Druckerschnittstellen etc. ermöglicht und ist eine zuverlässige Plattform für eine Vielzahl von Anwendungen.

Seminar Beschreibung Inhalt

Gerätetreiber

• virtuelles Filesystem (VFS)

• System-Call-Schnittstelle

• Character-, Block- und Net-Devices, Dateisystem-Treiber

• Aufbau und Funktionsweise von Kernel-Treibern, Datei-Schnittstelle und Device-Nodes

• Kernel-Module, Modul-Parametrisierung

 

Scheduling

• Scheduling-Klassen: Round-Robin-Verfahren des CFS, RT-Tasks, Batch- und Idle-Tasks

• Task-Varianten: Thread, Kernel-Thread, Workqueue

• SoftIRQ's: Kernel-Timer, Tasklet, Net-Send, Net-Receive

• Synchronisierungsmechanismen: Spin-Lock, Mutex

 

Speicher-Verwaltung

• virtueller, logischer und physikalischer Adressraum

• Memory-Management-Unit (MMU), Speicherschutzkonzept, Segmentations-Faults

• Allozierung von Kernel-Speicher, atomare Operationen

• Datenaustausch zwischen Userspace und Kernel, Memory-Mapping

 

Zugriff auf Hardware

• IO-Ports und IO-Memory

• Interrupts, Sekundärreaktionen auf Interrupts

• Subsysteme: USB, PCI

 

Weiche Echtzeit mit dem Standard-Kernel

• harte und weiche Echtzeitanforderungen; Kriterien für Echtzeitfähigkeit

• Scheduling und Preemption; RT-Tasks, Batch-Tasks, Interrupts und SoftIRQ's

• Synchronisierungsmechanismen: Mutex, Spin-Lock

• Performance-Tuning: CPU-Affinitäten, Kernel-Socket-Server, Memory-Mapping

• Prioritätsinversion, Preemption- und Interrupt-Disabling

 

Hochauflösende Timer in Linux (hrtimer)

• klassische Linux-Timer; periodische synchrone Timer-Ticks

• hrtimer-Framework, Architektur und Funktionsweise

• Anwendung in Systemfunktionen; Posix-Intervall-Timer; Sleep-Funktionen

• Verwendung in Kernel-Treibern

 

harte Echtzeit mit dem RT-Preemption-Patch

• virtualisierte Interrupts und SoftIRQ's

• echtzeitfähige Synchronisierung: RT-Mutex, Futex, RCU

• Echtzeit-Tasks im User- und/oder Kernel-Space

• Posix-Threads, Kernel-Threads

• Konfiguration und Installation

• Tracing-Framework (ftrace), Timing-Analyse, Latenzzeiten

• Bewertung des Echtzeitverhaltens; Messergebnisse aus Anwendungen

• Alternative Open-Source-Echtzeit-Varianten zum Vergleich: RTAI und Xenomai

Seminar Ziel Ziel

Diese 5-tägige Linux Treiber und RT-Schulung vermittelt Wissen über das Echtzeit
-Linux-System und wie ein an das Projekt angepasstes System erstellt wird.

Seminar Zielgruppe Zielgruppe

  • Programmierer / Entwickler

  • System-Designer

offene Schulung

Eine offene Schulung findet in einem unserer Schulungszentren statt.
Dauer: 5 Tage
Preis: 2.572,00 € zzgl. USt. pro Teilnehmer
(3.060,68 € inkl. USt.)
Seminarstandorte:
Start-Termine: (Ortsabhängig)
Unterlagen:
Verpflegung:
Prüfung:

Firmenschulung

Eine Firmenschlung kann sowohl bei Ihnen vor Ort als auch in einem unserer Schulungszentren stattfinden.
Dauer: 5 Tage
Preis ab: 1.490,00 € zzgl. USt. pro Tag
(1.773,10 € inkl. USt.)
Schulungszentren:
  • Berlin
  • Düsseldorf
  • Frankfurt
  • Hamburg
  • München
  • Nürnberg
Unterlagen: zzgl.
Verpflegung: zzgl.
Prüfung: zzgl.
alle Preise verstehen sich zzgl. Reisekosten/Spesen
Linux. Treiber. RT. Architektur. Kernel Echtzeit Entwicklung
Artikelnummer: 2015000186

Application programming interface (API) ist eine Schnittstelle zur Anwendungsprogrammierung

Ein Framework (englisch für Rahmenstruktur) ist ein Programmiergerüst das oft bei objektorientierter Softwareentwicklung verwendet wird. Ein Framework ist selbst noch kein fertiges Programm, sondern stellt den Rahmen zur Verfügung, innerhalb dessen der Programierer eine Anwendung erstellt.