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Kein Rätselraten mehr

Trace-Visualisierung stützt das Debugging von RTOS-basierter Firmware

| Autor / Redakteur: Dr. Johan Kraft * / Franz Graser

Am Puls der Software: Tracing auf der Betriebssystemebene erlaubt bessere Einblicke in die Echtzeit-Datenverarbeitung. Die Visualisierung ist dabei entscheidend für das Begreifen.
Am Puls der Software: Tracing auf der Betriebssystemebene erlaubt bessere Einblicke in die Echtzeit-Datenverarbeitung. Die Visualisierung ist dabei entscheidend für das Begreifen. (Bild: gemeinfrei / CC0)

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Um ein eingebettetes System auf Basis eines Echtzeitbetriebssystems umfassend zu verstehen, müssen Entwickler das Echtzeitverhalten auf der RTOS-Ebene beobachten können. Hierfür wird ein auf RTOS ausgerichtetes Tracing-Tool benötigt, das quasi ein Zeitlupenvideo der Echtzeitverarbeitung liefert.

Vor einigen Jahrzehnten gab es in der Embedded-Industrie eine Verlagerung des Schwerpunkts von der Assembler- zur C-Programmierung. Schnellere Prozessoren und bessere Compiler ermöglichten diese Anhebung des Abstraktionsgrads, die die Produktivität und Qualität der Entwicklung verbesserte.

Zurzeit befinden wir uns inmitten einer weiteren bedeutenden Umstellung in der Firmwareentwicklung-Technologie: die zunehmende Verwendung von Echtzeit-Betriebssystemen (Real-Time Operating Systems – RTOS) verkörpert die dritte Generation der Entwicklung von Embedded-Software.

Ein RTOS ist ein schnelles und deterministisches Betriebssystem für den Einsatz in Embedded- und IoT-Anwendungen. Seine Hauptaufgabe ist das Multithreading, um die Aufteilung der Softwarefunktionalität in mehrere ‚parallel‘ laufende Teilprogramme, so genannte ‚Tasks‘ zu ermöglichen.

Der Trend zum Echtzeit-Betriebssystem

RTOS sind kein Hype mehr, wie sie es noch vor 10 bis 15 Jahren waren, sondern befinden sich in allen möglichen Arten von Embedded-Anwendungen im Einsatz. Im Embedded Market Survey, der wohl am besten etablierten und am meisten vertrauten Studie der Branche, ist dieser Trend klar erkennbar.

Auf die Frage nach der größten technischen Herausforderung wird dort am häufigsten das RTOS genannt. Der Anteil dieser Antwort wuchs von 12 Prozent im Jahr 2013 auf 17 Prozent in 2014 und 26 Prozent im Jahr 2015. Der historisch sehr fragmentierte Markt scheint sich jetzt in einer Konsolidierungsphase zu befinden, in der sich die Entwickler zunehmend den führenden Akteuren zuwenden.

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