DESARROLLO DE UN SISTEMA BASADO EN MPC8572 Y LINUX Tesis Final de Máster Isaac Gómez Morales Marzo 2009 Director: Josep Dantí Ponente: Josep Fernàndez Marzo 2009 I Agradecimientos A todas las personas que de una manera u otra han hecho posible este proyecto. Mi familia, los compañeros de trabajo, mis amigos de siempre que aún en la distancia siempre me han apoyado. A Carlos, Raquel y Paulino. Gracias a todos II Índice Índice................................................................................................................. III Índice de Figuras..............................................................................................VII 1 Introducción................................................................................................. 1 1.1 Definición del problema y descripción general del trabajo realizado..... 2 1.2 Fines del proyecto................................................................................. 3 1.3 Materiales y métodos ............................................................................ 5 2 Descripción del Sistema.............................................................................. 7 3 Elección Hardware ...................................................................................... 9 3.1 8572 ...................................................................................................... 9 3.2 8548 .................................................................................................... 10 3.3 Aspectos a considerar del hardware ................................................... 11 4 Elección del Sistema Operativo ................................................................ 13 4.1 Aspectos a considerar del sistema operativo ...................................... 13 4.2 Candidatos de sistema operativo para nuestro sistema...................... 15 1.1.1 Embedded Linux........................................................................... 15 1.1.2 RTLinux ........................................................................................ 16 1.1.3 LynxOS......................................................................................... 17 1.1.4 Windows Xp Embedded ............................................................... 18 1.1.5 VxWorks ....................................................................................... 19 4.3 Sistema operativo escogido ................................................................ 21 4.4 Finalización del análisis....................................................................... 22 1.1.1 Herramientas de comunicación .................................................... 22 1.1.2 Log................................................................................................ 23 1.1.3 Entorno de trabajo ........................................................................ 23 5 Diseño del sistema.................................................................................... 25 5.1 Comunicación ..................................................................................... 25 5.2 Sistema de Log ................................................................................... 26 5.3 Entorno de Trabajo.............................................................................. 27 6 Puesta en marcha del sistema.................................................................. 31 III 6.1 Material Proporcionado ....................................................................... 31 6.2 Entorno de trabajo............................................................................... 36 6.2.1 Componentes disponibles ............................................................ 36 6.3 Formas de comunicación utilizadas .................................................... 39 6.4 LTIB para generar las imágenes de nuestro sistema.......................... 40 6.5 Generación de la primera imagen del Kernel de Linux para MPC8572DS................................................................................................. 41 6.5.1 Selección de opciones del Kernel................................................. 42 6.6 Generación de la primera imagen de U-Boot para MPC8572DS ........ 46 6.7 Programación Flash ............................................................................ 47 6.7.1 Programar U-Boot en Flash desde otro U-Boot operativo ............ 47 6.7.2 Programar U-Boot en Flash con CodeWarrior.............................. 49 6.8 Proceso de arranque del sistema........................................................ 53 7 Entorno de trabajo de la tarjeta ................................................................. 55 7.1.1 Ethernet ........................................................................................ 55 7.1.2 PCI-Express.................................................................................. 56 7.2 Puesta en marcha servidor Xserver desde tarjeta gráfica................... 58 7.2.1 Tarjeta Gráfica.............................................................................. 58 7.2.2 Puesta en marcha de Xserver utilizando el framebuffer de la tarjeta gráfica 60 7.3 Historial del sistema ............................................................................ 82 7.4 Herramientas del sistema.................................................................... 82 7.4.1 Compiladores................................................................................ 83 7.4.2 Editores ........................................................................................ 83 7.4.3 Herramientas de medida de rendimiento...................................... 84 1.1.6 Oprofile ......................................................................................... 86 7.4.4 Valgrind ........................................................................................ 87 7.4.5 Open-mpi...................................................................................... 88 8 Certificación Safety ................................................................................... 91 8.1 Necesidad certificación safety............................................................. 91 8.2 Objetivos del estudio........................................................................... 91 8.3 Certificación safety de un sistema basado en Linux ........................... 92 8.3.1 Introducción .................................................................................. 92 8.3.2 Aspectos a tener en cuenta del sistema operativo ...................... 92 IV 8.3.3 Criterios safety de un sistema operativo....................................... 93 8.3.4 Enfoque ........................................................................................ 94 8.3.5 Evaluación preliminar de Linux con la metodología safety ........... 94 8.3.6 Test............................................................................................... 98 8.3.7 Análisis ......................................................................................... 99 8.3.8 Configuración de Linux................................................................. 99 8.3.9 Metodología para la certificación ................................................ 106 9 VxWorks.................................................................................................. 109 9.1 Objetivos ........................................................................................... 109 9.2 Puesta en marcha de la tarjeta MPC8548PC con VxWorks.............. 109 9.2.1 Estudio de los posibles BSP de referencia ................................. 109 9.2.2 Análisis ....................................................................................... 117 9.2.3 Compilación del proyecto a partir del BSP CDS8548................. 118 9.2.4 Proceso de arranque de la tarjeta con VxWorks......................... 119 9.2.5 Problemas .................................................................................. 119 10 Conclusiones........................................................................................ 122 11 Líneas futuras de investigación ............................................................ 127 12 Referencias .......................................................................................... 129 13 Glosario ................................................................................................ 131 Anexo A.......................................................................................................... 132 Anexo A.1 ................................................................................................... 132 Embedded Linux ..................................................................................... 132 Anexo A.2 ................................................................................................... 136 Linux Target Image Builder ..................................................................... 136 Anexo A.3 ................................................................................................... 141 Universal Bootloader............................................................................... 141 Anexo A.4 ................................................................................................... 146 dispositivo Tree ....................................................................................... 146 Anexo A.5 ................................................................................................... 148 CodeWarrior...........................................................................................