Association Marmottux, Logiciel Libre et Fibre Optique en Maurienne

Est-ce que Marmottux se déplacera aux journées du Libre de Lyon, le 15 Octobre ?

L'appel est lancé..

Sur le moyen de transport : le train ça serait pas mal.. on pourrait discuter tranquilement comme ça.

Qu'en pensez-vous ?

Nous sommes en train d'assister à la Conférence UC-LINUX

Projet dans le cadre d'une association étudiant.

Uc-linux fonctionne sur

Différences entre Uc-linux et linux

Uc-linux, c'est un linux sans gestionnaire de mémoire

Avantages :

• Peu encombrant
• Peu de consommation de mémoire vive
• Besoin de 1Mo et 4 Mo de mémoire
• Utilise de processeurs du type : ARM, Motorola, Freescale

Si vous cherchez sur google SSV 5782

Matériel utilisé :

• Le successeur au 6800

Usage :

• Faire des developpements pour la télémesure
• Imagerie embarqué (Interfacage de capteurs optiques à des processeurs)

L'interet de travailler sur un système uc-linux

• Scheduler : Plusieurs tâches, un seul utilisateur
• Single user : on peut l'activer.. mais sur un système embarqué un seul utilisateur suffit
• Gestion de la mémoire : Gestionnaire logiciel de mémoire, pour compenser le manque de gestionnaire de mémoire matériel
• Pile tcp/ip de linux, elle est fiable, solide : Traduction : Faire un réseau très haut débit sur un système embarqué
• Différentes librairies déjà existantes (pthread, jpeg, compression) Ce sont des choses déjà optimisées
• uc-libc : c'est un port de libc, qui implémente la majorité des librairies c, tout est compilé en static.

Il faut absolument avoir des systèmes à faire consommation de mémoire

uc-linux, c'est un système linux, vous ne verrez pas la différence

Outils de uc-linux :

• bash
• outils réseau, ifconfig

Les binaires sont cross-compilés, et le code est executé sur le processeur Motorala.

• Il y'a une bande passante large, il est possible d'utiliser toute la bande passante de l'ethernet
• Gnuplot : debug et trace des points établis

Cross-compilation

L'intêret de travailler sur de l'intel : Avoir des binaires pre-compilés Comment faire ?

Utilisation de binaires pré-compilés intel (detar de l'archive)

Cross-compilation :

Utlisation de m68k-elf

Utilisation de NFS pour le système de fichier des machines embarquées

NOTE ! il faut absolument utiliser l'option NFS : nolock, version=2

Compilation d'un nouveau noyau

Contraintes :

• Mémoire

Comment faire ?

Récupérer l'image de uc-linux sur : http://www.uc-linux.org/pub/uClinux/dist/ Ceci est une archive de 140 Mo, qui contient la pluspart des binaires portés (ls etc..)

Il y'a une série de pré-configurations déjà supportées, voir : vendors/Arcturuss/uc5272

• la configuration se fait via un make menuconfig classique, diverses options liées à libc
• Configurer quelles applications : ls, mv, busybox (version comprimée),serveur web aux fonctionnalités réduites: boa

make menuconfig (Noyau 2.4)

• Il y'a deux version différences de libc, la version sans trait d'union fonctionne
• Sélection du matériel : 8mb flash, 66 mhz
• Sélection des noyaux du module
• L'image une fois compilée est copiée en mémoire non volatile

Comparaisons uClinux / linux

Exemple :

Du code compilé pour intel, il va fonctionner exactement de la même façon sur un système Motorola.

Il est donc possible de developper tout sur un système Intel, puis au dernier moment, les tests pourront se faire sur Motorola.

Le développement est donc aussi simple que sur une machine Intel.

Souplesse de developpement linux/uClinux

Il est possible d'accèder aux périphériques /dev/tty, il ne serra donc pas necessaire d'apprendre toute la documentation du processeur.

Réactivité d'un système embarqué

Le système de gestion des modules uClinux et Linux est similaire.

Un module noyau fait pour linux intel, peut fonctionner sur Motorola avec seulement quelques modifications.

Structure de modules qui est similaire à linux

Différences uClinux / Linux

• Pas de gestionnaire de mémoire : en tant qu'utilisateur, on peut utiliser à la mémoire

Trou de sécurité ? Non, car le système est mono-utilisateur (aucun intérêt à se proteger soit-même)

"Pas de gestionnaire de mémoire, donc pas de segmentation fault"

Attention, il n'y a pas d'indicateur de bug "segmentation fault" alors qu'il y'en a sur un intel.

Pas de mémoire virtuelle

Pas de fork, il y'a un vfork, le partage des variables entre le pere et le fils.

Tout programme linux utilisant le fork, va être compliqué à migrer vers uClinux

Passer de linux à uClinux, c'est très simple et cela prends peu de temps

Photographie aérienne

Retransmission temps réel de vidéo depuis un ballon sonde, images prises depuis quelques centaines de mètres.

• Acéquérir de l'image
• Utilisation de caméra : Connetix Quickcam noir et blanc (les caméras ne se trouvent plus)
• Protocole bien documenté (grâce à du reverse engenering)
• L'image est stockée en mémoire, c'est l'hôte qui demande des pixels (c'est le pc qui impose le rythme, pas de problèmes de latence)

Electronique :

Limitée au minimum, emulation de deux ports paralélle.. interfacage des tensions.

Captage des images via WIFI :

• Antenne wifi yagi à 2,4 Ghz (portée à 2 Km)
• Ordinateurs portables au sol, avec contraintes de reception : il fallait un serveur embarqué : Usage de pthread (multitaches)

idée Taille d'une image : 80 Ko problème le débit du WIFI : Alors utilisation de compression via la libJPEG. Compression permettant de passer à des images de 8 Ko

• Via un réseau ethernet : transfert des images au format PGM, le réseau est plus rapide que l'usage du cpu pour compreser
• Via wifi : les images sont compressées en JPG

NB : Il faut utiliser des ballons de 2,6 métres quand y'a pas de vent ! :)

En 1999 : Ballon monté à 30 000 mètres, ensuite certains radioamateurs font une chasse au renard pour retrouver le ballon

Conversion Analogique/Numérique

ADuC81 : consomme 20 micro ampères : possiblité de brancher 5 Controlleurs. Dans le cas d'un test les données peuvent êtres récupérée en temps réel via des montages NFS.

• Le 5282 : contient 8 convertisseurs analogique. (Il va être possible de lire 1 échantillon par seconde)
• Possibilité d'échantillonner du son à 12 Khz (problèmes de raccord, et de stockage en mémoire des données sans perdre des données)
• Fréquences audio : Réception d'images satellite : Fréquences audio
• Possibilité de récupérer des images via une carte son (exemple : carte son d'un pc portable)
• Acquérir une image satellite sur un système embarqué (via une petite boite, et un écran LCD)

Caméra couleur

• Caméra lextronic
• Capteur CMOS : OV6620

L'avantage des capteurs CMOS : contient les convertisseurs, simple à mettre en oeuvre, 50 images par seconde ce qui le rends capable de faire de la vidéo.

Par contre le Capteur CMOS, impose le débit de réception : Dans ce cas, le scheduleur du système embarqué pose problème : Toutes les 4, 5 lignes il y'a des pertes de pixel.
Cela pourrait être résolu par un FPGA, qui stockerait cela dans une mémoire externe.

Architecture Client / Serveur

Les images sont compressées via libz (compression gzip), cela donne uniquement 15 % gaim de place, mais prends beaucoup de temps CPU.

Les images sont donc directement envoyées brutes aux clients, qui recoivent des suites d'octets qui sont ensuite convertit en PPM et affichées dans du raw X11

Méthode de stockage de masse non volatile

uClinux n'est pas capable d'écrire dans sa propre mémoire flash.

• La mémoire Flash (des appareils photo) le bus SPI (simple à mettre en oeuvre et bien documenté)
• Cartes MMcard peu coûteuses
• Utilisé pour les mesures (données GPS)

Tout cela sera publié dans linux Magazine du mois de Septembre ! :)

Conclusion

• Capable d'interfacer des capteurs optiques, illustrer l'image est ce qui est le plus complexe à mettre en oeuvre.
• Temps réel dur (moins de deux micro secondes et demi entre deux captures)
• Stocker des valeurs analogiques : températeur, valeurs de courant

TODO :)

• Documenter
• Remplacer la caméra 200Kpixel par 3 mega Pixel (une caméra part au pole nord)
• Installer le système sur un voiture télécommandée (le rêve : un avion ) :)

Finalité

Applications necessitant de la puissance de calcul : capteurs necessitant de la puissance de calcul : Applications de physique

Liens

• http://friedtj.free.fr/
• http://www.uc-linux.org
• http://projetaurore.assos.univ-fcomte.fr/uclinux/transparents.pdf

Rappel !

Vous êtes tous conviés à Fête de l'internet (et du libre) à l'Université de Savoie

Samedi 2 Avril

Pour notre part, nous ferons :

• Alex : Conférence sur la fibre optique jusqu'a la maison
• Deny & Alex : Linux au collège

Grand Format (Si vous voulez en imprimer)

Rendez-Vous Samedi à Chambéry !

Nous verrons Jeudi, pour l'organisation des transports !

LE 2 Avril :

http://www.alpinux.net/reports/report-2005-03-17/Rapport-Reunion-17-mars-2005.pdf

Si vous avez des idées, n'hésitez pas à laisser des commentaires

Dernieres nouvelles :

Le 2 avril 2005, nous ne ferons rien en Maurienne..

A priori, aucune innauguration ce jour là, désolé pour l'information érronée d'avant.

Donc, nous irons à Savoie Technolac, faire une ou des présentations avec Alpinux

• Pour ce qui est du 2 Avril, je reprends mon engagement auprès d'Alpinux. Je ferais une conférence sur la Fibre Optique

Nous verrons ensuite, si nous ferons des conférences en Maurienne plus tard, choses à discuter.