Test operačních systémů pro IoT v minimální hardwarové konfiguraci

Bc. Zdeněk Rindt

Master's thesis

Test of operating systems for IoT in minimal hardware configuration

Abstract:

Práce srovnává operační systémy určené pro vestavné systémy s omezenou hardwarovou konfigurací -- procesory, kterým často chybí podpora pro privilegovaný a neprivilegovaný režim, ochranu paměti, dokonce i výpočty v plovoucí řádové čárce. Navíc mají relativně nízkou taktovací frekvenci, málo programové paměti a ještě méně operační paměti. Práce vymezuje pojem operační systém a vestavný systém a nabízí letmé srovnání architektury vestavných systémů a specifik vývoje pro tyto systémy s architekturou osobních počítačů a vývojem pro ně. Následuje přehled některých operačních systémů pro vestavné systémy a výběr tří z nich pro další srovnání. Druhá polovina práce je věnována procesu zprovoznění těchto systémů na vybraných vývojových kitech, a to od přípravy prostředí pro vývoj, přes vlastní přenos, pokud byl potřeba, řešené problémy a implementaci jednoduché testovací aplikace. Na závěr jsou tyto operační systémy zhodnoceny podle vybraných kritérií.

Abstract:

This thesis compares operating systems for embedded systems with limited hardware capabilities such as missing support for privileged and unprivileged mode, memory protection and even floating point calculations in some cases. Processors in these systems have relatively low clock frequency, small program memory and even smaller RAM. In the first part, this thesis defines what an operating system and embedded systems are and points out differences in architecture of embedded systems and software development for them as opposed to personal computers' architecture and software development. It then gives an overview of few operating systems for embedded and three of them are selected for further comparison. Second half of this thesis is dedicated to the process of making the operating systems run on selected evaluation kits, i.e.~setting up the development environment, porting the system if neccessary, dealing with problems and creating simple program for comparison. In the end the systems are evaluated based on selected criteria.

Keywords

IoT, Internet věcí, Operační systémy, RIOT, mbed, ARM, MCU, Mikrokontroléry, Vestavné systémy, Embedded Software, STM, Freescale, C, C++

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 15. 5. 2017

Thesis defence

• Date of defence: 14. 6. 2017
• Supervisor: Ing. Lenka Kosková Třísková, Ph.D.

Technical University of Liberec

Faculty of Mechatronics, Informatics and Interdisciplinary Studies

Master programme / field:
Electrical Engineering and Informatics / Information Technology