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Übersicht

Auf dieser Website findet man zahlreiche Informationen zur Programmierung eingebetteter Systeme. Kern des Projekts bildet das betriebssystemähnliche Framework, das den Namen LAOS (Little Applications Operating System; sprachlich nicht ganz korrekt, aber trotzdem so belassen wegen der Assoziation mit dem südostasiatischen Land 'Laos') erhalten hat, um zu verdeutlichen, für welche Zielapplikationen es hauptsächlich geeignet ist. Es lassen sich zwar ereignis- und objektorientierte Projekte mit dem Framework realisieren, auf harte Echtzeitanforderungen, komplexe graphische Displayansteuerungen und eine TCP/IP-Anbindung muss allerdings derzeit 'out of the box' verzichtet werden. Die beiden zuletzt genannten Punkte lassen sich jedoch durch das Dazubinden von Bibliotheken anderer Anbieter dennoch lösen.

Strukturierung

Die Struktur und die Navigation innerhalb der Homepage ist dem Schichtenmodell des LAOS-Frameworks angeglichen.

Eine auf LAOS basierende Anwendung kann man sich, wie es in der nachfolgenden Abbildung dargestellt ist, vorstellen. Die Applikationsschicht kann dabei auf alle unter ihr liegenden Schichten, ausgenommen der Hardware, direkt zugreifen (im Sinne eines quasikonsistenten Schichtenmodells). Die Applikation benutzt nur die in den jeweiligen Schichten-Schnittstellen angebotenen Dienstroutinen. Solange sich diese Schnittstellendefinitionen nicht ändern, ist man frei die Dienstroutinen für eine völlig andere Plattform zu implementieren. Aufgrund dieser Tatsache wäre es eine leichte Übung, die gesamte Applikation unverändert auf einer anderen Mikrocontroller-Plattform zum Laufen zu bringen.

Der wichtigste Teil des LAOS ist die Objektausführungsschicht (OXL). Während die anderen Schichten nur eine Anhäufung äußerst nützlicher Methoden darstellen, steckt im OXL eine umfangreiche Funktionalität. Ob eine bestimmte Anwendung Methoden aus der Gerätetreiberschicht (DDL), der Protokollschicht (PL) oder der Hardware-Abstraktionsschicht (HAL) benutzt, hängt ganz vom jeweiligen Fall ab. Die wesentlichen Methoden des OXL benutzt jedoch jede auf LAOS basierende Anwendung.

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Motivation

Der ursprüngliche Gedanke war - der schließlich zu dem durch diese Homepage repräsentierten Projekt geführt hat - eine komfortable Laufzeitumgebung für eingebettete, mikrocontrollerbasierte Systeme zu schaffen, mit der es möglich sein sollte, auf einfache Art und Weise ereignisgesteuerte Anwendungen zu realisieren. Eine weitere wesentliche Anforderung war, dass die komplette Zielanwendung (Framework + Applikation) mit den internen Speichern des Mikrocontrollers auskommen sollte (Beispiel: LPC2106 von NXP mit 128 kB Flash und 64 kB RAM). Nicht zuletzt sollte das Framework überschaubar und auch von Programmieranfängern nachvollziehbar bleiben.

Ich möchte an dieser Stelle darauf hinweisen, dass dieses Projekt weder als Konkurrenz noch als Ersatz von kommerziellen, echtzeitfähigen Betriebssystemen für eingebettete Systeme (RTOS) zu betrachten ist. Noch weniger kann es mit dem netzwerkfähigen Multiuser-Betriebssystem Linux mithalten, welches als Open Source-Projekt eine weltweite Unterstützung durch zigtausende Programmierer erfährt.

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Ausblick

Die bestehenden Quelltexte unterliegen einer beständigen Weiterentwicklung und Qualitätssicherung durch umfangreiche Tests auf realen Hardwareplattformen. Darüber hinaus werden der Applikationsschicht (AL), der Gerätetreiberschicht (DDL), der Protokollschicht (PL) und der Hardware-Abstraktionsschicht (HAL) permanent neue Module hinzugefügt (sobald diese implementiert und getestet sind).

Geplante kurzfristige Erweiterungen:

• Unterstützung weiterer Mikrocontrollerplattformen
• Dynamische Speicherverwaltung (für objektorientierte Anwendungskonzepte)

Langfristige Projektziele:

• Preemptiver Kernel (zur Erfüllung harter Echtzeitanforderungen)
• Unterstützung von graphischen Displays
• Unterstützung von Dateisystemen

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Sonstiges

Viel Spaß beim Durchforsten dieser Website! dk

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