Linux-Distributionen für IoT

Zwergenaufstand

In seinen Anfängen in Embedded-Systemen war das Internet of Things eine Domäne dedizierter Echtzeit-Betriebssysteme. Spätestens seit dem Raspberry Pi gibt es allerdings auch Kandidaten, in denen klassische Linux-Betriebssysteme arbeiten. Die meisten IoT-Geräte basieren auf mehr oder weniger anspruchsloser Hardware, die über standardisierte Busse kommuniziert. Für diese gibt es mittlerweile eine ganze Reihe schlanker Linux-Systeme.
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Das Thema Linux im Embedded-Bereich lässt sich in drei Gruppen ordnen. Der Klassiker sind dabei "Binary-based Distributions", die in Form von Binärdateien daherkommen. Soll hier ein neues Programm hinzugefügt werden, ist keine Kompilation erforderlich. So gut wie alle am Desktop verbreiteten Distributionen sind nach diesem Modell aufgebaut und wer beispielsweise am PC mit Debian Erfahrung hat, hat auf einem Prozessrechner mit einem Debian-Derivat kaum Startschwierigkeiten.

Die beiden Nachteile binär-basierter Distributionen sind offensichtlich: Erstens sind sie vergleichsweise umfangreich. Während das Mitschleppen einiger Applikationen auf einem PC keinen großen Ärger verursacht, führt das Erreichen einer Speichergrenze im Embedded-Bereich zu Mehrkosten. Zweitens erfolgt die Kompilation der Pakete meist mit "vernünftigen Standard-Einstellungen", bei denen die Hersteller der Distribution besondere Aspekte bestimmter Controller im Interesse besserer Breitenverfügbarkeit ignorieren. Der Vorteil davon ist zwar, dass sich neue Software auf binär-basierten Distributionen leicht installieren lässt – andererseits sind sie weniger effizient.

Um wirklich "klein" zu werden, müssen wir auf source-basierte Distributionen zurückgreifen. Der mit Abstand beste Beispielkandidat dafür ist Yocto, auf den wir noch im Detail eingehen. Schon jetzt sei allerdings angemerkt, dass eine source-basierte Distribution ähnlich wie ein klassisches Echtzeit-Betriebssystem funktioniert. Die Workstation bezieht den Quellcode aus dem Repositorium, um ihn danach mit einer für den Mikrocontroller möglichst gut geeigneten Kompilations-Toolchain zu übersetzen.

Resultat der Arbeiten ist entweder ein Dateisystem-Image oder sogar nur ein Modul, das danach auf dem Endgerät landet. Daraus folgt, dass source-basierte Distributionen wesentlich schlanker ausfallen als ihre binär-basierten Kollegen. Diese Variante bitet allerdings eine oft

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