Ambiente De Desarrollo Y Virtualización De Aplicaciones Para Sistemas Linux Empotrados

Resumen—Debido al desarrollo que han alcanzado los Sistemas Empotrados nos hemos propuesto facilitar el desarrollo de aplicaciones para Linux sobre estos dispositivos creando un ambiente propicio para compilarlas y ejecutarlas sin poseer el hardware objetivo, mediante la virtualización. Para ello realizamos una exhaustiva búsqueda y un extenso estudio de las herramientas y métodos que se utilizancon tales fines hoy en el mundo del software libre y los sistemas empotrados. Así, decidimos crear un toolchain a la medida y el sistema de archivos raíz con la herramienta Buildroot y utilizar el Qemu como máquina virtual para simular el hardware de la arquitectura ARM. Con la creación del ambiente compuesto por las herramientas de compilación cruzada y de virtualización se logró facilitar eldesarrollo de software a los programadores de dispositivos empotrados.

Palabras Claves— linux, sistemas empotrados, arm, toolchain, qemu, máquina virtual.
I. INTRODUCCIÓN
1.1 Motivación

Los sistemas empotrados o embebidos se han masificado y extendido de tal modo que es usual encontrar un dispositivo de estas características en cualquier lugar, tanto a nivel industrial como doméstico.Equipos reproductores de video, reproductores portátiles de música, enrutadores, en sistemas para automóviles, satélites, sistemas de aviación, etc. son algunos de los dispositivos comúnmente usados.
En la actualidad, los sistemas embebidos, poseen recursos de hardware (todas las partes físicas y tangibles de una computadora o equipo electrónico) [1]- [2], como son microprocesadoresi, memoria RAMii yROMiii y dispositivos de almacenamiento capaces de ejecutar un sistema operativo que ha sido diseñado para ejecutarse en una computadora de escritorio.
El uso del Sistema Operativo Linux en estos dispositivos ha crecido junto a ellos convirtiéndose en uno de los más usados y con claras tendencias de aumentar su presencia en los próximos años en esta rama [3], principalmente porque esdistribuido bajo la Licencia Pública General (GPL, del inglés General Public Licence) [4], característica principal a la cual se debe que haya sido portado a casi todas las arquitecturas existentes: MIPS, ARM, PowerPC, SPARC, i386, etc. y además muestra una gran estabilidad, flexibilidad y actualización continua [5].
El desarrollo de aplicaciones para un sistema empotrado es más complicado que paracomputadoras personales (PC) [6], en mayor medida porque el ambiente de desarrollo no se encuentra en el hardware objetivo, es decir donde finalmente se ejecutará dicha aplicación, por lo que se debe hacer compilación cruzada, que no es más que compilar en una computadora huésped, generalmente una computadora personal con recursos para hacer este proceso de desarrollo menos largo, para una objetivo, lacual es un sistema empotrado con otra arquitectura casi siempre y con mucho menos recursos.
Otro de los problemas que existe cuando se desarrolla software (Conjunto de programas, instrucciones y reglas informáticas para ejecutar ciertas tareas en una computadora) [7] para dispositivos empotrados es cuando se desarrolla en equipo se dificulta mucho la fase de pruebas o validación de los programasy mucho más si las personas que conforman el equipo se encuentran en distintos lugares, por lo que no tienen acceso al dispositivo empotrado, la solución más fácil a este problema sería la compra de un dispositivo a cada persona del equipo, pero no es una solución muy económica y tiene otros inconvenientes como la posibilidad de rotura del hardware [8].
El objetivo del presente trabajo esfacilitar el desarrollo de aplicaciones para Linux en Sistemas Empotrados creando un ambiente propicio para compilarlas y ejecutarlas sin poseer el hardware objetivo, mediante la virtualizacióniv, específicamente será para arquitectura ARM.
En la sección II se describe el proceso de selección y configuración de las herramientas para conformar el ambiente.

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